facebook twitter instagram issuu linkedin google+ research gate youtube ustv

Biosensor ABTOW, czyli jak wykorzystać bakterie?

Naukowcy Uniwersytetu Śląskiego stanowią trzon interdyscyplinarnego zespołu badawczego, odpowiedzialnego za skonstruowanie Automatycznego Biodetektora Toksyczności Ogólnej Wody (ABTOW). Dzięki ich pracy, kontrolowanie jakości wody stanie się łatwiejsze i dokładniejsze, co ma bezpośrednie przełożenie nie tylko na ludzkie zdrowie, lecz również na ekonomię.

W skład zespołu badawczego ABTOW weszli:

  • dr Andrzej Woźnica (biochemik, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Śląskiego),
  • dr Czesław Kliś (matematyk, Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych),
  • Roman Mańka (konstruktor, Wydział Matematyki, Fizyki i Chemii Uniwersytetu Śląskiego),
  • mgr inż. Michał Górny (elektronik, Wydział Matematyki, Fizyki i Chemii Uniwersytetu Śląskiego),
  • dr hab. Henryk Duda (fizyk, Wydział Matematyki, Fizyki i Chemii Uniwersytetu Śląskiego),
  • dr Jagna Karcz (biolog, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Śląskiego),
  • mgr Agnieszka Nowak (biochemik, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Śląskiego),
  • mgr Jerzy Karczewski (biofizyk, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Śląskiego),
  • dr Tytus Bernaś (biolog, RCSI, Dublin).

Automatyczny Biodetektor Toksyczności Ogólnej Wody działa na zasadzie śledzenia aktywności metabolicznej bakterii nitryfikacyjnych, poprzez monitorowanie zawartości tlenu w wodzie przepływającej przez bioreaktory. Urządzenie pozwala na ciągły monitoring jakości przepływającej przez nie wody, zarówno w zbiornikach naturalnych, jak i w punktach poboru.

Inteligentny system detekcji ABTOW został stworzony dzięki połączeniu właściwości wybranych mikroorganizmów z czujnikami elektrochemicznymi. Poprzez zastosowanie ABTOW, możliwe jest bezzwłoczne wykrycie występujących w wodzie zanieczyszczeń (ksenobiotyków) o niskich stężeniach. ABTOW jest szybki i niezawodny: czas reakcji urządzenia na pojawienie się w wodzie substancji szkodliwych to zaledwie 1,5 minuty. Mała objętość i szybka wymiana wody w układzie badawczym, wolny wzrost bakterii, a przez to duża stabilność stosowanych złoży mikroorganizmów, jak również opcja działania w układach przepływowych to kolejne cechy charakterystyczne urządzenia.

Możliwość sterowania na odległość, autokalibracja i autokontrola układu znacznie ułatwiają obsługę ABTOW. Biodetektor charakteryzuje również wysoka wrażliwość na substancje ksenobiotyczne oraz korelacja pomiędzy reakcją urządzenia a dawką ksenobiotyku. Niewielkie koszty eksploatacji i łatwość obsługi sprawiają, że urządzenie ma szansę stać się ogólnodostępnym narzędziem do kontroli jakości wody. Warto zaznaczyć, że w biodetektorach, stosuje się mikroorganizmy autochtoniczne (rodzimych), nie wzbogaca puli genowej środowiska w obce geny. Połączenie wszystkich tych elementów w jeden integralny system decyduje o innowacyjności urządzenia.

Członkowie interdyscyplinarnego zespołu badawczego przekonują, że przy obecnym systemie monitoringu, wykrycie zanieczyszczonej wody może nastąpić nawet po roku od momentu skażenia. To może powodować straty materialne, ale także może mieć negatywny wpływ na zdrowie odbiorców. Konsekwencje mogą więc mieć więc charakter nie tylko ekonomiczny, ale także zdrowotny. Gromadzenie się substancji szkodliwych może prowadzić do trwałego uszkodzenia organizmu, a także zwiększać podatność na choroby nowotworowe. Do skutków ekonomicznych można zaliczyć ograniczenia w dostawach wody, pogorszenie się jakości produktów oraz spadek zaufania do producentów, związany głównie z produkcją skażonej żywności.

Naukowcy udowadniają, że temat zagrożenia skażeniem wód jest wciąż aktualny. Utrata szczelności urządzeń przesyłowych, przenikanie substancji chemicznych magazynowanych na powierzchni oraz zanieczyszczenia pochodzące z nieoznakowanych dzikich wysypisk odpadów komunalnych to problemy, z którymi borykamy się od wielu lat. Coraz więcej mówi się również o ewentualnym zagrożeniu terrorystycznym.

Skróty

Biuletyn Informacji Publicznej
Copyright © 2001-2018
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wszelkie prawa zastrzeżone.