英科學(xué)家用3D打印開發(fā)水質(zhì)生物檢測裝置

       日前，英國科學(xué)家使用3D打印技術(shù)開發(fā)出一種小巧而靈敏的傳感器可以幫助發(fā)展中國家的人們很方便地檢測飲用水的安全性。 Bath大學(xué)的化學(xué)工程系和西英格蘭大學(xué) Bristol 機器人實驗室的研究人員們共同開發(fā)了這個裝置，它可以很安全地24小時隨時檢測江湖的水質(zhì)。

       該裝置的設(shè)計和制造都是使用3D打印技術(shù)，它實質(zhì)上是一種充滿了一種特殊細(xì)菌的燃料電池。據(jù)了解，這種細(xì)菌在燃料電池內(nèi)生活、進食和繁殖。當(dāng)他們進食和生長時會產(chǎn)生微小的可衡量的電荷。當(dāng)傳感器里的細(xì)菌接觸到被污染的水時，電流會明顯減小。這一變化足以提醒別人，這種水是不能安全飲用的。
        在實驗室環(huán)境進行的試驗中，這種傳感器可以用來檢測污染物如鎘。鎘是電子行業(yè)的有毒副產(chǎn)品。它會對人體健康產(chǎn)生負(fù)面影響并可能導(dǎo)致癌癥。Bath大學(xué)化學(xué)工程講師Mirella Di Lorenzo博士說，該傳感器是一種簡單有效的預(yù)警系統(tǒng)。“由于本系統(tǒng)采用活的細(xì)菌，它的作用原理有點像把金絲雀帶進礦井，通過生物體的反應(yīng)顯示化學(xué)物質(zhì)?！彼f.
       Di Lorenzo博士還指出，該裝置的好處是，結(jié)果立竿見影?！斑@意味著我們能夠?qū)崟r監(jiān)視水中污染物的水平，而無需采集多個樣本帶到實驗室進行檢測?！?
       當(dāng)前，世界上大部分的研究人員都是通過水中魚或浮游生物的反應(yīng)來分析水污染的影響；或者使用一種非常靈敏的技術(shù)——質(zhì)譜法（mass spectrometry ）來測定水中的污染，這種技術(shù)需要特殊的設(shè)備，可以說非常昂貴，并且需要一個專門的人員進行維護和操作。這兩種測量水質(zhì)污染的方法都是昂貴而復(fù)雜的。
       而得益于Bath大學(xué)和西英格蘭大學(xué)在3D打印技術(shù)方面的突破，英國科學(xué)家們開發(fā)的這種新裝置便宜而且準(zhǔn)確，這對發(fā)展中國家的水資源環(huán)境保護而言將是很大的幫助。
       該研究小組的研究結(jié)果發(fā)表在近日的《 Biosensors and Bioelectric》雜志上，題為《一個在線監(jiān)測水質(zhì)的小尺寸的空氣陰極微生物燃料電池（A small-scale air-cathode microbial fuel cell for on-line monitoring of water quality）》。