Vandovervågningsenhed giver hurtig diagnose af dødelige bakterier

Et nyt mikrobielt detektionsmodul vil hjælpe vanddistributionsnetværk med at fremskynde processen med forureningsmåling. Dette vil føre til betydelige besparelser med kritiske data i realtid.

Vandbårne infektionssygdomme udgør en stor belastning for menneskers sundhed. Forurenet vand kan føre til udbrud af diarré, kolera, dysenteri, tyfus og polio. Sådant drikkevand anslås at forårsage 502.000 diarrédødsfald hvert år, ifølge Verdenssundhedsorganisationen. Derfor er det afgørende at sikre vandets mikrobiologiske sikkerhed.

Et team af forskere bakket op af det EU-finansierede WaterSpy-projekt er ved at udvikle en enhed til omfattende og online overvågning af postevand. Det er en bærbar laserbaseret vandkvalitetsanalysator, der kan bruges på kritiske punkter på vanddistributionsnetværk. Det kan give en sikkerhedsaflæsning på få timer i stedet for dage, hjælpe vandværker, offentlige myndigheder og tilsynsmyndigheder sparer tid og ressourcer. Prototypen er klar, og teamet vil teste den på to steder i Genova, ved Prato-vandbehandlingsanlægget og indgangsstedet til Genovas vanddistributionsnet.

WaterSpy vil fokusere på at overvåge tre af de mest dødelige bakteriestammer:Escherichia coli, Salmonella og Pseudomonas aeruginosa. Som forklaret i en pressemeddelelse på projektets hjemmeside, disse bakterier er ofte svære at opdage, da koncentrationen af ​​forurenende stoffer kan være lav. "Den nuværende proces involverer vandprøver, der tages og sendes til et fjerntliggende laboratorium, og med bakteriespor ofte så små, en periode på 24 timer er nødvendig for at tillade patogenerne at dyrke." Som et resultat, en fuldstændig analyse kan tage op til 2-3 dage. Imidlertid, forskerholdet håber at få resultater på kun 6 timer, 12 gange hurtigere end den nuværende standard.

Kombinerer lys og lyd

WaterSpy er afhængig af en laserkonfiguration, fotodetektorer og ultralydspartikelmanipulation. Den samme pressemeddelelse forklarer:"Det virker ved først at samle små spor af bakterier og derefter opdage dem med en laser." Ultralyd bruges til at samle bakterierne i vandprøven for at øge påvisningen og følsomheden. En måleteknik kaldet svækket totalrefleksion vil blive brugt, gør det muligt at undersøge en prøve direkte i flydende tilstand. "Stråler af infrarødt (IR) lys sendes ind i en diamant, som vandet flyder over. IR-lyset reflekteres derefter fra den indre overflade i kontakt med vandprøven, før den opsamles af en detektor, når den forlader krystallen."

Den igangværende WaterSpy (Høj følsomhed, bærbar fotonisk enhed til pervasiv vandkvalitetsanalyse) blev et projekt oprettet for at udvikle fotonikteknologi til analyse af vandkvalitet, der er egnet til online feltmålinger. Til valideringsformål, WaterSpy-teknologi vil blive integreret i en eksisterende kommerciel vandkvalitetsovervågningsplatform i form af en bærbar tilføjelse. Ifølge holdet, WaterSpy-teknologien er relativt billig og vil overholde strenge krav med hensyn til specificitet og følsomhedsniveauer i kølvandet på nye drikkevandsregler.