早在2019年，西北大學的一個研究小組開發了一個廉價的檢測系統用於檢測水中的氟化物水平。第二年，項目負責人Julius Lucks教授推出了一個新的系統，可以在一滴水中檢測出17種不同的污染物，現在它的能力繼續提升，不僅可以確認污染，還可以顯示濃度水平。
最初的開發成果發表在《自然-生物技術》上，這種被稱為配體誘導激活的RNA輸出傳感器或簡稱ROSALIND基於無細胞合成生物學知識構建，其中細胞的”分子機器”（如DNA、RNA和蛋白質）被移除並重新編程以執行新的任務，該團隊剪掉了使它們能夠”品嘗水中的東西”的細菌部分，並利用這一機制來測試水中的污染物。
如果17種污染物中的一種存在於單滴測試水中，輸出傳感器就會發綠光，作為一種簡單的基於視覺的測量結果。
“我們發現了細菌是如何自然地品嘗它們水中的東西的，”Lucks說。”它們用小分子級的’味蕾’來做這件事。無細胞合成生物學使我們能夠把這些小分子味蕾拿出來，並把它們放到試管中。然後我們可以給它們’重新接線’，以產生視覺信號。它會自行發亮，可以讓用戶快速、輕鬆地看到水中是否有污染物”。
Julius Lucks教授在現場使用ROSALIND 2.0測試水中的污染物
現在研究小組說，他們已經成功地在ROSALIND的最新版本中加入了一種”分子腦”邏輯電路。該裝置仍然使用”分子味蕾”來檢測樣品中的污染，但是丟在八個小試管陣列中的每一個凍干顆粒都被重新編程，對污染物具有不同的敏感性。
因此，如果只有陣列左邊的試管發綠光，那麼樣品濃度就很低。如果所有八個試管都對樣品有反應，那麼顯然這水”有大問題”。到目前為止，該裝置已經成功地在現場測試中顯示了鋅、一種抗生素和一種工業代謝物的水平，只需幾分鐘就能給出結果。
“在我們推出ROSALIND之後，人們說他們想要一個也能提供濃度的平台，”Lucks解釋說。”不同的污染物在不同的水平上需要不同的策略。例如，如果你的水中有低水平的鉛，那麼你也許可以通過在使用水管之前沖洗水管來容忍它。但是，如果你的水平很高，那麼你需要立即停止飲水，並更換你的水管”。
該項目的最終目標是生產一種廉價的手持設備，使人們能夠當場測試自己的飲用水，並在一段時間內持續監測水源。
一篇關於ROSALIND 2.0開發的論文已經發表在《自然-化學生物學》雜誌上。