Thông thường để kiểm tra vi khuẩn trong nước uống, mẫu nước phải được nuôi cấy trong đĩa Petri 12 đến 48 giờ. Quá trình này không chỉ mất nhiều thời gian mà còn phải thực hiện bởi nhân viên được đào tạo trong phòng thí nghiệm. Ở các quốc gia đang phát triển, các phòng thí nghiệm như vậy có thể rất ít và xa.

Một giải pháp thay thế chính là sử dụng thiết bị được gọi là máy đo huỳnh quang. Thiết bị này sẽ chiếu mẫu nước vào tia cực tím, khiến các protein có trong bất kỳ vi khuẩn có hại nào phát huỳnh quang. Bằng cách phát hiện và đo huỳnh quang đó có thể xác định có bao nhiêu vi khuẩn trong mẫu.

Trong hầu hết máy đo huỳnh quang, một cặp thấu kính tập trung ánh sáng vào mẫu, trong khi một cặp khác tập trung huỳnh quang kết quả vào một cảm biến tích hợp. Vì các thấu kính này phải được chế tạo và đặt chính xác nên chúng làm tăng thêm chi phí, độ phức tạp và trọng lượng của máy đo huỳnh quang. Điều này làm cho các thiết bị quá đắt và không thực tế đối với nhiều vùng nghèo đói.

Phiên bản cầm tay của thiết bị đang được phát triển (bên trái) cùng với nguyên mẫu hiện tại lớn hơn.

Trong nỗ lực giải quyết vấn đề đó, Tiến sĩ Ashim Dhakal và các đồng nghiệp tại Viện nghiên cứu Phutung của Nepal đã phát triển máy đo huỳnh quang không có bất kỳ thấu kính nào. Thay vào đó, nó chỉ sử dụng đèn LED cực tím 1 x 1 mm để kích thích các protein của vi khuẩn và một điốt quang 2,4 x 2,4 mm để đo tín hiệu huỳnh quang thu được.

Thiết bị thử nghiệm này không chỉ đơn giản và rẻ hơn so với máy đo huỳnh quang có thấu kính thông thường mà còn nhạy hơn. Điều này chủ yếu là do không có chỗ để tập trung ánh sáng hoặc cho chính thấu kính, nghĩa là nguồn sáng, mẫu và điốt quang có thể ở gần nhau nhất có thể, tạo ra tín hiệu mạnh hơn nhiều.

Trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, thiết bị này có thể phát hiện protein vi khuẩn trong nước ở mức dưới một phần tỷ, đáp ứng tiêu chuẩn của Tổ chức Y tế Thế giới về phát hiện ô nhiễm phân trong nước uống.

Dhakal và các đồng nghiệp hiện đang nghiên cứu một phiên bản cầm tay nhỏ của máy đo huỳnh quang, có thể dễ dàng đặt trong bình nước để cung cấp số liệu đo tại chỗ. "Ở các nước đang phát triển, nguồn nước không an toàn là nguyên nhân gây ra hơn một triệu ca tử vong mỗi năm. Chúng tôi hy vọng công trình sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển các mô hình cảm biến đơn giản hơn, tiết kiệm chi phí nhưng hiệu quả cao cho nước uống, cứu sống vô số người trên khắp thế giới".

Nguồn: vietq.vn