Ochrona żywności pochodzącej z morza przed zanieczyszczeniem morskim
Skażenie chemiczne morskich obszarów Europy, które generuje ponad 40% PKB Unii Europejskiej, stanowi niezmierne zagrożenie dla naszego środowiska, zdrowia (poprzez łańcuch pokarmowy) oraz zaangażowane branże, takie jak rybołówstwo. Bezpieczeństwo żywności zależy od jakości wody morskiej. Ponieważ znaczna większość akwakultur mieści się w strefach przybrzeżnych, jest szczególnie narażona na zanieczyszczenia uwalniane do środowiska ze źródeł antropogenicznych lub naturalnych oraz na działanie biotoksyn ze szkodliwych zakwitów glonów. Wiele z tych zanieczyszczeń jest przyswajanych przez organizmy wodne, tym samym wkraczając do łańcucha pokarmowego, ostatecznie zagrażając zdrowiu konsumentów. Jakkolwiek jest to złożone zagadnienie, jednym z rozwiązań, pozwalających ograniczyć skutki zanieczyszczenia mórz jest zastosowanie systemu wczesnego ostrzegania o możliwie najwyższej czułości i znakomitej selektywności. W ramach finansowanego ze środków unijnych projektu SEA-ON-A-CHIP stworzono właśnie taki system. Efekt to zminiaturyzowana, samowystarczalna, zdalna i elastyczna platforma immunoczujników, wykorzystująca w pełni zintegrowaną matrycę mikro/nanoelektrod oraz system mikroprzepływowy w konfiguracji „laboratorium na czipie”. Wyposażony w funkcję detekcji elektrochemicznej, system dostarcza analizy wody morskiej w czasie rzeczywistym w warunkach oddziaływania wielu czynników powodujących stres. Kompaktowe, samowystarczalne rozwiązanie Urządzenie SEA-ON-A-CHIP jest kompaktowym, samowystarczalnym, wieloanalitowym immunoczujnikiem, dokonującym transdukcji sygnału z pomiarem impedancji. Jego elektrochemiczny immunoczujnik jest zintegrowany ze zautomatyzowanym systemem mikroprzepływowym, podłączonym do komory wstępnej obróbki próbek. To wewnątrz tej komory zachodzi proces czyszczenia oraz wstępnej koncentracji związków, które zostaną poddane pomiarom z wykorzystaniem rozpoznania immunologicznego. Informacja zostaje następnie przekierowana w kroku detekcji do elektrochemicznego immunoczujnika, umieszczonego w „laboratorium na czipie”, a sygnały są nadawane do zdalnego centrum kontroli. Każde urządzenie może wykonać osiem niezależnych pomiarów wraz z ich duplikatami. Biorąc pod uwagę niesprzyjające warunki ich pracy, urządzenia mogą dostarczyć niezależne pomiary w czasie rzeczywistym przynajmniej raz na godzinę przez okres maksymalnie sięgający miesiąca. Użytkownik końcowy może również jednocześnie podłączyć do tej samej platformy tak wiele urządzeń, ile potrzeba, co daje w efekcie bardzo elastyczny i niedrogi system. „Dzięki wykorzystaniu systemu mikroelektromechanicznych oraz mikroelektrod na elastycznym polimerowym podłożu, znacznie obniżono koszt produkcji urządzeń” wyjaśnia koordynator projektu Damia Barcelo. Korzyści dla akwakultury i nie tylko Zdaniem Barcelo, potencjalnym klientom unaoczniono wielość możliwości i korzyści, które niesie projekt SEA-ON-A-CHIP, a wstępne informacje zwrotne były bardzo pozytywne. „System okazał się korzystny dla akwakultur, gdzie umożliwia szybką ocenę ośmiu powszechnych zanieczyszczeń, należących do pięciu grup związków, które wpływają na produkcję w akwakulturach, oraz wytwarzanych przez samą branżę a wykazujących negatywne oddziaływanie na środowisko i zdrowie ludzi” mówi Barcelo. Kontynuując wyjaśnienia, deklaruje, że „Chociaż stworzony z myślą o branży akwakultur, system SEA-ON-A-CHIP łatwo dostosować na potrzeby detekcji innych związków docelowych i odmiennych scenariuszy, takich jak analiza skażenia wód przybrzeżnych”.
Słowa kluczowe
SEA-ON-A-CHIP, akwakultura, zanieczyszczenie morskie, skażenie wybrzeży, niezależne pomiary, łańcuch pokarmowy
