Singapore phát triển thiết bị phát hiện tảo gây hại trong 15 phút

Một nhóm các kỹ sư từ Đại học quốc gia Singapore (NUS) đã phát triển một hệ thống có độ nhạy cao, sử dụng điện thoại thông minh để phát hiện nhanh sự hiện diện của tảo tàn, tảo độc trong nước với thời gian kiểm tra chỉ 15 phút.

Tảo nở hoa
Tảo tàn, tảo độc có thể gây tử vong cho động vật thủy sản. Ảnh: U.S Geological Survey.

Đột phá công nghệ này có thể đóng một vai trò lớn trong việc ngăn chặn kịp thời tác hại của tảo độc, tảo tàn trong nuôi trồng thủy sản, cũng như giúp ngăn chặn sự lây lan của các vi sinh vật gây hại trong nước có thể đe dọa sức khỏe con người và gây ra các vấn đề môi trường.

Những thách thức hiện tại của việc giám sát tảo

Các phương pháp thông thường để phát hiện và phân tích tảo rất tốn thời gian, đòi hỏi thiết bị chuyên dụng và tốn kém.

Hiện tại, có thể mất một ngày hoặc hơn để thu thập các mẫu nước từ một địa điểm, mang chúng trở lại phòng thí nghiệm để thử nghiệm và phân tích kết quả. Khoảng thời gian này là quá dài để theo dõi kịp thời sự nở rộ của tảo dẫn đến việc quản lý nước bị chậm trễ và không hiệu quả.

Để giải quyết những thách thức hiện tại trong giám sát tảo trong nước, nhóm nghiên cứu đã mất một năm để phát triển thiết bị mới giúp theo dõi tảo một cách nhanh chóng và có độ tin cậy cao.

Công nghệ “lab-on-a-chip” mới: Rẻ hơn, nhỏ hơn và có độ nhạy cao


Công nghệ phát hiện tảo mới của Singapore.

Phát minh mới của NUS bao gồm ba phần: chip microfluidics, điện thoại thông minh và nền tảng in 3D có thể tùy chỉnh gồm đen LED và nguồn điện cầm tay.

Chip microfluidics được phủ titan oxit phthalocyanine, một loại vật liệu dựa trên polymer quang dẫn. Lớp quang dẫn đóng vai trò quan trọng là dẫn các giọt nước di chuyển dọc theo con chip trong quá trình phân tích.

Con chip sau đó được đặt trên màn hình của điện thoại thông minh, chiếu một mô hình các vùng sáng và tối lên chip. Khi các giọt nước của mẫu nước đọng lại trên bề mặt chip, chênh lệch giảm điện áp được tạo ra bởi các vùng sáng và tối được chiếu sáng trên lớp quang dẫn, điều chỉnh sức căng bề mặt của các giọt nước. Điều này làm cho các giọt nước di chuyển về phía các khu vực tối. Đồng thời, chuyển động này tạo ra các giọt nước để trộn với hóa chất nhuộm các tế bào tảo có trong mẫu nước. Hỗn hợp bị ánh sáng tác động sẽ di chuyển về phía camera của smartphone.

Tiếp theo, đèn LED và bộ lọc màu xanh lá cây gần camera tạo điều kiện cho máy ảnh chụp ảnh huỳnh quang của các tế bào tảo đã nhuộm màu. Các hình ảnh được gửi đến một ứng dụng trên điện thoại để đếm số lượng tế bào tảo có trong mẫu. Toàn bộ quá trình phân tích này được hoàn thành trong vòng 15 phút.

Thiết bị mới chỉ có giá dưới 300 SGD (220 USD) và nặng dưới 600 gram. Bộ thử nghiệm cũng có độ nhạy cao, do đó chỉ cần một lượng nhỏ mẫu nước để tạo ra kết quả đáng tin cậy.

Độ chính xác 90%

Nhóm nghiên cứu NUS đã thử nghiệm hệ thống của họ bằng cách sử dụng các mẫu nước được thu thập từ biển và hồ chứa. Các mẫu nước chứa lượng bốn loại tảo sản sinh độc tố khác nhau, trong đó có hai loại tảo nước ngọt là C. reinhardtii M. aeruginosa, hai loại tảo biển là Amphiprora spC. closterium. Các thí nghiệm sử dụng thiết bị mới và máy đo hemocytometer - một kỹ thuật đếm tế bào tiêu chuẩn thường được sử dụng để theo dõi chất lượng nước để tiến hành để kiểm tra sự hiện diện của tảo.

Kết quả là thiết bị mới có thể phát hiện bốn loại tảo với độ chính xác 90%, tương đương với kết quả được tạo ra bởi hemocytometer.

Công nghệ “lab-on-a-chip” có tính di động cao, dễ sử dụng, tiết kiệm về chi phí vì chip microfluidics có thể rửa và tái sử dụng. Thiết bị này sẽ giúp kiểm tra chất lượng nước nhanh chóng, hiệu quả, đặc biệt hữu ích cho những người nuôi trồng thủy sản cần theo dõi thường xuyên chất lượng tảo trong ao nuôi.

Theo Aquahoy

Đăng ngày 13/11/2019
Thảo Nguyễn
Thế giới

Xu hướng tôm sinh thái: Tiềm năng mở rộng thị trường châu Âu và Mỹ

Trong bối cảnh người tiêu dùng tại Châu Âu và Mỹ ngày càng quan tâm đến sức khỏe và môi trường, tôm sinh thái nổi lên như một lựa chọn bền vững trong ngành thủy sản. Sản phẩm này không chỉ đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe về môi trường, mà còn mang đến lợi ích rõ rệt cho sức khỏe.

Tôm sú
• 10:52 07/11/2024

Thị trường cá rô phi biến động, tác động gì đến cá tra Việt Nam

Cá rô phi và cá tra là hai loài cá thịt trắng phổ biến trên thế giới nhờ giá thành hợp lý, thịt thơm ngon và giàu dinh dưỡng. Tuy nhiên, hiện nay, thị trường cá rô phi đang trải qua nhiều biến động về nguồn cung, sức tiêu thụ và giá cả, đặc biệt tại thị trường lớn như Hoa Kỳ.

Cá rô phi
• 10:21 06/11/2024

Ngành nuôi tôm ở Thái Lan 2024: Thành công và thách thức đáng chú ý

Năm 2024 đánh dấu một bước ngoặt quan trọng cho ngành nuôi tôm ở Thái Lan, khi quốc gia này liên tục ghi nhận những thành tựu về sản lượng và chất lượng tôm, đồng thời đối mặt với nhiều thách thức từ biến đổi khí hậu và dịch bệnh.

Ao tôm
• 11:08 21/10/2024

Ngư dân Alaska nín thở chờ đợi mùa cua hoàng đế 2024

Ngư dân Alaska đang hồi hộp chờ đợi mùa cua hoàng đế năm 2024 với nhiều lo lắng và kỳ vọng. Sau hai năm liên tiếp bị cấm đánh bắt vì lượng cua hoàng đế suy giảm nghiêm trọng, năm 2023 đã mở cửa trở lại, mang đến những tín hiệu tích cực.

Cua
• 09:46 08/10/2024

Xu hướng tôm sinh thái: Tiềm năng mở rộng thị trường châu Âu và Mỹ

Trong bối cảnh người tiêu dùng tại Châu Âu và Mỹ ngày càng quan tâm đến sức khỏe và môi trường, tôm sinh thái nổi lên như một lựa chọn bền vững trong ngành thủy sản. Sản phẩm này không chỉ đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe về môi trường, mà còn mang đến lợi ích rõ rệt cho sức khỏe.

Tôm sú
• 03:38 08/11/2024

Quy định truy xuất nguồn gốc từ Châu Âu: Cơ hội hay thách thức cho thủy sản Việt Nam?

Trong những năm gần đây, thị trường châu Âu (EU) ngày càng thắt chặt các quy định về an toàn thực phẩm, đặc biệt là đối với ngành thủy sản nhập khẩu. Đối với Việt Nam, một trong những quốc gia xuất khẩu thủy sản hàng đầu vào EU, việc tuân thủ các tiêu chuẩn và quy định này là yêu cầu bắt buộc để đảm bảo sự hiện diện bền vững trên thị trường khó tính này. Vậy các quy định truy xuất nguồn gốc từ châu Âu là cơ hội hay thách thức đối với thủy sản Việt Nam?

Hải sản
• 03:38 08/11/2024

Bạch tuộc Dumbo: Sinh vật dưới nước độc đáo bơi bằng tai

Bạch tuộc Dumbo – một cái tên đáng yêu, đầy gợi nhớ đến chú voi biết bay trong bộ phim hoạt hình nổi tiếng của Disney – là một trong những loài sinh vật độc đáo và quyến rũ nhất dưới đáy đại dương. Loài bạch tuộc này không chỉ nổi bật bởi ngoại hình dễ thương mà còn bởi cách di chuyển đặc biệt bằng "tai" của mình.

Bạch tuộc
• 03:38 08/11/2024

Cá mặt quỷ đỏ: Loài cá độc đáo của vùng biển nhiệt đới

Cá mặt quỷ đỏ (Scorpaena) là một trong những loài cá biển nhiệt đới độc đáo và nổi bật nhất với ngoại hình vừa ấn tượng vừa nguy hiểm. Được tìm thấy phổ biến ở các rạn san hô và khu vực biển nông của vùng biển nhiệt đới, loài cá này không chỉ gây ấn tượng bởi vẻ ngoài đáng sợ mà còn thu hút sự chú ý của nhiều nhà nghiên cứu cũng như người chơi cá cảnh đam mê tìm kiếm những loài cá lạ. Hãy cùng khám phá về cá mặt quỷ đỏ và lý do tại sao loài cá này lại đặc biệt đến vậy.

Cá mặt quỷ
• 03:38 08/11/2024

Lý do vì sao nên xét nghiệm EHP cho tôm giống?

Bệnh do vi bào tử trùng Enterocytozoon hepatopenaei (EHP) gây ra, khiến tôm chậm lớn và khó đạt kích thước tối ưu, ảnh hưởng lớn đến năng suất và chất lượng tôm.

Tôm giống
• 03:38 08/11/2024
Some text some message..