Đại học UCI (Mỹ) dùng vi khuẩn E.coli tạo công nghệ giám sát nước

28/02/2023 14:31

Escherichia coli (E. coli) hay bị liên kết với thực phẩm nhiễm khuẩn, nhưng E. coli từ lâu đã là một động cơ trong công nghệ sinh học, Smart Water Magazine đưa tin.

Các nhà khoa học tại Đại học California (UCI) đã chứng minh rằng vi khuẩn này còn có giá trị hơn nữa khi là một phần của hệ thống phát hiện ô nhiễm kim loại nặng trong nước, bài đăng ngày 24/2 trên trang Smart Water Magazine cho hay.

E. coli thể hiện phản ứng sinh hóa khi có mặt các ion kim loại, một thay đổi nhỏ mà các nhà nghiên cứu đã quan sát được bằng các cảm biến hạt nano vàng quang học được lắp ráp hóa học.

Thông qua phân tích máy học về phổ quang của các chất chuyển hóa được giải phóng khi tiếp xúc với crom và asen, các nhà khoa học có thể phát hiện kim loại ở nồng độ thấp hơn một tỷ lần so với nồng độ dẫn đến chết tế bào – đồng thời có thể xác minh loại kim loại nặng và số lượng với độ chính xác cao hơn 96%.

Các nhà nghiên cứu cho biết quá trình có thể được hoàn thành trong khoảng 10 phút, quá trình cũng là chủ đề của một nghiên cứu xuất hiện trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia.

Nghiên cứu tạo ra công nghệ giám sát nước dựa trên vi khuẩn E. coli - Ảnh 1.

E. coli được sử dụng để phát hiện sự hiện diện của các kim loại độc hại trong nước. (Ảnh: Regina Ragan/UCI)

Đồng tác giả Regina Ragan, giáo sư khoa học vật liệu và kỹ thuật của UCI, cho biết: “Phương pháp giám sát nước mới này do các nhà nghiên cứu ở UCI phát triển rất nhạy cảm, nhanh chóng và linh hoạt. Nó có thể triển khai rộng để giám sát độc tố tại nguồn nước uống và nước tưới tiêu cũng như trong dòng chảy nông nghiệp và công nghiệp. Hệ thống này có thể đưa ra cảnh báo sớm về ô nhiễm kim loại nặng để bảo vệ sức khỏe con người và hệ sinh thái”.

Ngoài việc chứng minh rằng vi khuẩn như E. coli có thể phát hiện nước không an toàn, các nhà nghiên cứu còn nhấn mạnh các thành phần cần thiết khác như các hạt nano vàng được lắp ráp với độ chính xác phân tử và thuật toán học máy giúp tăng cường đáng kể độ nhạy của hệ thống giám sát.

Ragan cho biết nó có thể được áp dụng để phát hiện các chất độc kim loại bao gồm asen, cadmium, crom, đồng, chì và thủy ngân có độ lớn dưới giới hạn quy định để đưa ra cảnh báo sớm về ô nhiễm.

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học giải thích rằng họ có thể áp dụng các thuật toán được đào tạo cho các mẫu nước máy và nước thải không nhìn thấy được, điều đó có nghĩa là hệ thống có thể được khái quát hóa cho các nguồn cung cấp nước ở bất kỳ đâu trên thế giới.

Ragan cho biết: “Phương pháp học chuyển đổi này cho phép các thuật toán xác định xem nước uống có nằm trong phạm vi Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ và Tổ chức Y tế Thế giới khuyến nghị các giới hạn cho từng chất gây ô nhiễm với độ chính xác cao hơn 96% và với độ chính xác 92% dành cho nước thải đã qua xử lý hay không”.

Bà nói thêm: “Việc tiếp cận nguồn nước an toàn là cần thiết cho sức khỏe của con người và hành tinh. Công nghệ mới có thể được sản xuất hàng loạt với chi phí thấp là cần thiết để theo dõi sự ra đời của hàng loạt các chất gây ô nhiễm trong nguồn cung nước, một phần quan trọng của giải pháp đảm bảo an ninh nước trước tình trạng ô nhiễm và biến đổi khí hậu”.

Tác giả:
Quang Hưng (dịch)
Nguồn: Smart Water Magazine
Ý kiến của bạn
Bình luận
Xem thêm bình luận

Đọc thêm

SAWACO được vinh danh tại Vietnam I4 Impact Awards 2026 với hệ sinh thái công nghệ thông minh ngành nước

SAWACO được vinh danh tại Vietnam I4 Impact Awards 2026 với hệ sinh thái công nghệ thông minh ngành nước

Tại Lễ biểu dương “Thành tựu tác động vì Việt Nam số – Vietnam I4 Impact Awards 2026” diễn ra ngày 30/5/2026 tại Hà Nội, Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn TNHH MTV (SAWACO) là một trong 97 đơn vị tiêu biểu trên cả nước được vinh danh.

Công ty CP Cấp nước Hải Phòng: Ứng dụng công nghệ, bảo đảm cấp nước an toàn cho người dân

Công ty CP Cấp nước Hải Phòng: Ứng dụng công nghệ, bảo đảm cấp nước an toàn cho người dân

Sự phát triển nhanh của các khu đô thị và công nghiệp tại Hải Phòng đặt ra yêu cầu ngày càng cao về nguồn nước sạch ổn định, an toàn. Đón đầu nhu cầu ấy, Công ty CP Cấp nước Hải Phòng đã đẩy mạnh ứng dụng công nghệ số vào vận hành, góp phần bảo đảm an sinh và nâng cao chất lượng sống người dân.

Doanh nghiệp 01/06/2026
HueWACO ghi dấu ấn tại Lễ Biểu dương Thành tựu tác động vì Việt Nam Số 2026

HueWACO ghi dấu ấn tại Lễ Biểu dương Thành tựu tác động vì Việt Nam Số 2026

Chiều ngày 30/5/2026, tại Hà Nội, trong khuôn khổ Lễ Biểu dương Thành tựu Tác động vì Việt Nam Số - Vietnam I4 Impact Awards 2026, Công ty CP Cấp nước Huế (HueWACO) đã được trao giải Top 1 ở hạng mục "Đổi mới quản trị, Chính phủ số, đô thị thông minh" và Top 3 ở hạng mục "Dịch vụ số xuất sắc".

Hải Phòng: Khởi động mô hình thử nghiệm công nghệ xử lý nước mới bằng màng siêu lọc áp lực thấp

Hải Phòng: Khởi động mô hình thử nghiệm công nghệ xử lý nước mới bằng màng siêu lọc áp lực thấp

Ngày 26/5/2026, tại Nhà máy nước Vật Cách (Hải Phòng), Trường Đại học Xây dựng Hà Nội phối hợp cùng Công ty CP Cấp nước Hải Phòng và Công ty TNHH Bảo vệ môi trường Tân Vũ Đạt (Trung Quốc) tổ chức khởi động, đưa vào vận hành mô hình thử nghiệm công nghệ xử lý nước mới bằng màng siêu lọc áp lực thấp.

Tuyên Quang đẩy mạnh chuyển đổi số trong cấp nước nông thôn

Tuyên Quang đẩy mạnh chuyển đổi số trong cấp nước nông thôn

Hưởng ứng Tuần lễ Quốc gia Nước sạch và Vệ sinh môi trường năm 2026, Tuyên Quang tập trung vào cấp nước an toàn, ứng dụng công nghệ số trong quản lý, vận hành công trình và nâng cao ý thức cộng đồng về bảo vệ nguồn nước, sử dụng nước tiết kiệm.

VWTC tổ chức chương trình đào tạo chuyên sâu về Tự động hóa và quan trắc

VWTC tổ chức chương trình đào tạo chuyên sâu về Tự động hóa và quan trắc

Ngày 08/5/2026, Trung tâm Đào tạo Bồi dưỡng ngành Nước Việt Nam (VWTC) thuộc Hội Cấp Thoát nước Việt Nam tổ chức chương trình đào tạo chuyên đề "Tự động hóa và quan trắc" tại Nhà máy Xử lý nước thải (XLNT) Nhơn Bình, tỉnh Gia Lai.

SAWACO lấy công nghệ và chuyển đổi số làm “chìa khóa” xây dựng hệ thống cấp nước thông minh

SAWACO lấy công nghệ và chuyển đổi số làm “chìa khóa” xây dựng hệ thống cấp nước thông minh

Trước những áp lực từ biến đổi khí hậu, yêu cầu nâng cao chất lượng dịch vụ và quá trình đô thị hóa, Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn (SAWACO) vẫn để lại nhiều dấu ấn cụ thể nhờ nỗ lực đẩy mạnh ứng dụng công nghệ và chuyển đổi số trong hoạt động vận hành.

Doanh nghiệp 06/05/2026
Vietnam Water Week 2026: Định hình mô hình xúc tiến thương mại mới cho ngành Cấp Thoát nước trong kỷ nguyên số

Vietnam Water Week 2026: Định hình mô hình xúc tiến thương mại mới cho ngành Cấp Thoát nước trong kỷ nguyên số

Khi mô hình triển lãm truyền thống bộc lộ những hạn chế, việc Hội Cấp Thoát nước Việt Nam tiếp tục triển khai Vietnam Water Week 2026 theo hướng kết hợp triển lãm trực tiếp và trực tuyến được xem là bước đi phù hợp, nâng cao hiệu quả xúc tiến thương mại và khả năng tiếp cận thị trường của doanh nghiệp trong kỷ nguyên số hóa.

GS.TS Trần Thị Việt Nga - Nữ Giáo sư của những dòng nước sạch

GS.TS Trần Thị Việt Nga - Nữ Giáo sư của những dòng nước sạch

Bền bỉ với sứ mệnh vì nguồn nước sạch, GS.TS Trần Thị Việt Nga không chỉ là nhà khoa học đầu ngành mà còn là người thầy truyền cảm hứng về trách nhiệm xã hội cho lớp trẻ.

Top