"Vorkoster" เผยพิษในน้ำดื่ม

ระบบตรวจสอบUngssystemAquaBioTox ทำปฏิกิริยากับสารอันตรายที่อาจเกิดขึ้น

ระบบ AquaBioTox: เมื่อจุลินทรีย์ในเซ็นเซอร์ชีวภาพสัมผัสกับสารพิษแบคทีเรียเรืองแสงสีแดงในหลอดแก้วจะเปลี่ยนสี หัววัดการวัดบ่งบอกถึงความเข้มของแสงเรืองแสง © Fraunhofer IGB
อ่านออกเสียง

น้ำดื่มเป็นหนึ่งในอาหารที่ได้รับการตรวจสอบอย่างเข้มงวดที่สุด อย่างไรก็ตามเครือข่ายซัพพลายไม่มีภูมิคุ้มกันต่ออุบัติเหตุการสึกหรอหรือการโจมตีเป้าหมาย นักวิจัยของ Fraunhofer ได้พัฒนาระบบเตือนภัยแบบใหม่ที่รวดเร็วสำหรับสารพิษและสารอันตรายอื่น ๆ ในน้ำ "ลิ้มลองรส" ในท่อน้ำได้ในอนาคตอาจส่งเสียงเตือนทันทีหากอันตรายคุกคาม

{} 1R

มันควรจะไม่มีสี, เย็น, ไม่มีกลิ่นและไม่มีรส มันจะต้องไม่มีเชื้อโรคใด ๆ และไม่ควรเป็นอันตรายต่อสุขภาพของคุณ ดังนั้นน้ำดื่มจึงต้องผ่านการทดสอบเป็นระยะ ๆ นอกจากการฉายภาพยนตร์เหล่านี้แล้วโครงการ "AquaBioTox" กำลังพัฒนาระบบสำหรับตรวจสอบน้ำดื่มอย่างต่อเนื่องแบบเรียลไทม์ ในปัจจุบันการทดสอบที่กำหนดไว้ในคำสั่งน้ำดื่ม จำกัด เฉพาะตัวอย่างแบบสุ่มซึ่งมักให้ผลลัพธ์เพียงไม่กี่ชั่วโมงและปรับให้เข้ากับสารเฉพาะเสมอ

เซ็นเซอร์ชีวภาพเป็นแกนกลาง

หัวใจของระบบ AquaBioTox ใหม่คือเซ็นเซอร์ชีวภาพที่ตอบสนองต่อสารอันตรายที่หลากหลายที่อาจเกิดขึ้นและตอบสนองภายในไม่กี่นาที เขาทำงานตามหลักการของการลิ้มลองรส: จากสายหลักน้ำดื่มบางอย่างในเส้นทางดร็อปแยกจะถูกส่งผ่านเซ็นเซอร์ซึ่งมีแบคทีเรียสองสายพันธุ์ที่แตกต่างกันเช่นเดียวกับเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

ในขณะที่แบคทีเรียขนาดเล็กให้การแลกเปลี่ยนสารอย่างรวดเร็วเนื่องจากพื้นที่ผิวขนาดใหญ่และตอบสนองต่อสารพิษภายในไม่กี่นาทีเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทำให้แน่ใจว่าผลลัพธ์ผ่านความสัมพันธ์ของพวกเขากับสิ่งมีชีวิตมนุษย์และในเวลาเดียวกันเพิ่มสเปกตรัมปฏิกิริยา แสดงผล

ทดสอบสสารที่แตกต่างกัน

"เราทดสอบสารประกอบหลายประเภทที่อาจมีหรือไม่มีอยู่ในน้ำและเซ็นเซอร์ของเราได้ตอบสนองต่อสารแต่ละชนิดแล้ว" Iris Trick จากสถาบัน Fraunhofer สำหรับวิศวกรรม Interfacial และเทคโนโลยีชีวภาพ IGB ในสตุตการ์ทรายงาน เซ็นเซอร์ร่วมกับเพื่อนร่วมงานของเธอ Anke Burger-Kentischer

จุลินทรีย์ในเซ็นเซอร์มีการเปลี่ยนแปลงเพื่อผลิตโปรตีนเรืองแสงสีแดง หากพวกเขาสัมผัสกับสารพิษการเปลี่ยนแปลงเรืองแสง ระบบกล้องที่มีความไวสูงพร้อมหน่วยประเมินผลที่พัฒนาขึ้นที่สถาบัน Karlsruhe Fraunhofer สำหรับ Optronics วิศวกรรมระบบและการประเมินผลภาพ IOSB บันทึกการเปลี่ยนแปลงที่เล็กที่สุดในเรืองแสงและประเมินโดยอัตโนมัติ

เซ็นเซอร์ตรวจจับแม้กระทั่งความเข้มข้นต่ำสุด

monitoring หน่วยตรวจสอบเรียนรู้โดยใช้วิธีการเรียนรู้ของเครื่องจักรจากข้อมูลในอดีตซึ่งความผันผวนของพารามิเตอร์ทางกายภาพเคมีและชีวภาพเป็นเรื่องปกติ หากมีรูปแบบที่เห็นได้ชัดเจนในสัญญาณมันจะส่งเสียงเตือนโทมัสเบอร์นาร์ดของ IOSB อธิบาย เซ็นเซอร์ชีวภาพทำปฏิกิริยากับสารอันตรายในปริมาณที่น้อยที่สุด “ เซ็นเซอร์ของเราสามารถตรวจจับความเข้มข้นที่ต่ำมากได้” Trick กล่าว สารพิษคลาสสิกเช่นไซยาไนด์หรือซิน แต่ยาฆ่าแมลงหรือสารเมตาโบไลท์ที่เป็นพิษของแบคทีเรียอาจถึงแก่ชีวิตได้ในระดับความเข้มข้นของนาโนกรัมต่อลิตร

ระบบการตรวจสอบในการทดสอบความอดทน

เพื่อให้สามารถใช้งาน Bio-Sensor ได้อย่างถาวรต้องมั่นใจว่าสภาพความเป็นอยู่ที่เหมาะสมสำหรับจุลินทรีย์ นักวิจัยที่ IOSB ได้พัฒนาระบบที่ตรวจสอบและควบคุมพารามิเตอร์ที่สำคัญเช่นอุณหภูมิและสารอาหารโดยอัตโนมัติ อีกองค์ประกอบหนึ่งของระบบ Aqua-BioTox คือ daphnia toximeter จากหุ้นส่วนโครงการคีล bbe Moldaenke flows การไหลของน้ำมีความอ่อนไหวต่อเส้นประสาทโดยเฉพาะ

ขณะนี้ระบบการตรวจสอบกำลังถูกทดสอบในสายการรื้อถอนในบริเวณของ Berliner Wasserbetriebe partner หุ้นส่วนโครงการอีกราย จุดประสงค์คือทำให้ระบบมีขนาดเล็กและราคาไม่แพงซึ่งเครือข่ายหน่วยเซ็นเซอร์ที่สื่อสารกับอีกเครื่องหนึ่งสามารถติดตั้งได้ที่จุดกระจายข้ามเครือข่ายน้ำดื่ม

(Fraunhofer-Gesellschaft, 07.12.2010 - DLO)