Cảm biến sinh học sẽ giúp xác định chất lượng nước

Tiêu chảy là nguyên nhân gây tử vong phổ biến ở trẻ em dưới năm tuổi. Theo Tổ chức Y tế Thế giới, đau dạ dày giết chết khoảng 1,5 triệu trẻ em trên toàn thế giới mỗi năm.

Đó là lý do tại sao một nhóm sinh viên từ Đại học bang Arizona đang phát triển một cảm biến sinh học giá rẻ - một thiết bị có thể theo dõi chất lượng nước uống.

Ý tưởng về thiết bị này đến từ Madeline Sands, một nhà nghiên cứu tại Trường Tiến hóa Con người và Thay đổi Xã hội.

Cô kể cho học sinh nghe về chuyến đi đến Guatemala, nơi cô lấy mẫu nước uống để phân tích. Nước ô nhiễm là vấn đề rất nghiêm trọng ở các nước đang phát triển.

"Với tình trạng lở đất, động đất và mưa thường xuyên, không thể xác định được nguồn nước nào sạch và nguồn nước nào chứa đầy vi khuẩn", Madeline Sands cho biết. "Một điều rõ ràng là - trong điều kiện mà người dân Guatemala và những nơi khác đang sống, các cảm biến sinh học chỉ đơn giản là một thứ cần thiết có thể cứu sống không chỉ một chục mà thậm chí là hàng trăm người".

Năm 2012, một nhóm gồm chín sinh viên đã tham gia Cuộc thi Kỹ thuật Sinh học Tổng hợp Quốc tế. Cuộc thi này thách thức sinh viên thiết kế và phát triển các thiết bị đơn giản từ các bộ phận có thể hoán đổi cho nhau.

Các sinh viên đã dành cả mùa hè để chuẩn bị cho phát minh của mình. Họ đã làm việc để tạo ra một cảm biến sinh học dễ sử dụng có thể phát hiện các vi sinh vật gây bệnh.

“Chúng tôi đang phát triển một thiết bị có thể phát hiện vi khuẩn gây bệnh như salmonella, shigella và E. coli. Tất cả các loại vi khuẩn này đều được biết là gây tiêu chảy”, Ryan Mueller, đồng tác giả của nghiên cứu cho biết. “Lý tưởng nhất là các cảm biến sinh học của chúng tôi dành cho những người ở các nước thế giới thứ ba. Thiết bị này sẽ giúp xác định xem nước có an toàn và không gây nguy cơ cho sức khỏe hay không”.

Nhóm nghiên cứu đang làm việc để tạo ra hai loại cảm biến sinh học. Một trong số chúng dựa trên nguyên lý DNA – một cảm biến sinh học như vậy sẽ cho phép xác định các phân tử hữu cơ quan trọng đối với các sinh vật sống: các phân tử cao phân tử, chẳng hạn như protein, DNA và các phân tử thấp phân tử, chẳng hạn như glucose và urê.

Các sinh viên sẽ làm cho cảm biến sinh học thứ hai có thể di động để phát hiện vi-rút ở nơi công cộng và ngoài thực địa. Nếu thiết bị phát hiện vi khuẩn trong nước, nó sẽ ngay lập tức nhuộm nước thành màu xanh lam, báo hiệu nguy hiểm và không nên uống nước như vậy.