Winzige Einzeller Mai Schlüssel zum Weltwasser Sicherheit Halten

Gerade jetzt , es sieht ein wenig wie eine dieser Kunststoffbehälter Sie können mit Benzin füllen, wenn das Fahrzeug mit einer trocken laufen. Aber Scott Gallager wird nicht zum nächsten Mobilstationgeleitet. Das Woods Hole Oceanographic Institution ( WHOI ) Biologe hat andere , großartiger Pläne für seine revolutionären Schwimm Behavioral Spektralphotometer (SBS) , die einzelligen Protozoen verwendet , um Giftstoffe in Wasserquellen zu erkennen.

Nicht nur, dass er mit der Arbeit auf einer Straffung der boxy schau Apparat - schließlich sogar weiterentwickelt in eine Computer-Chip - aber er sieht es als Werkzeug, um potenziell " überwachen all das Trinkwasser in der Welt.

" Es hat eine einzigartige Programm".

Die SBS hat als 2010 " bessere Welt " Technologie von der Association of University Technology Managers , die vor kurzem in der Vereinigung bessere Welt Bericht veröffentlicht wurde, ausgewählt wurde.

Nicht schlecht für ein Konzept der US Department of Defense (DOD) einmal auf die lange Bank für ein Jahr und eine Hälfte , bevor sie schließlich die Finanzierung Gallager Idee , um Giftstoffe in Wasserquellen zu erkennen mit den kleinsten Tieren genommen , die einzelligen Protozoen. Jetzt kann SBS an der Schwelle bietet beispiellose Beurteilung der Wasserversorgung der Welt zu sein .

Die bahnbrechende Technik funktioniert durch die Einführung von Protozoen in kleine Kammern mit Wasserproben aus kommunalen, industriellen, militärischen oder Wasserquellen genommen und verglichen werden , um Proben zu kontrollieren. Jede Änderung der Schwimm Mechanik der Protozoen ist ein Zeichen dafür, dass Wasserverhältnisse geändert haben und chemische oder biologische Verunreinigungen - Pestizide, Industriechemikalien oder biologische Kampfstoffe - vorhanden sein.

Eine Kamera zeichnet Schwimmmusterder Protozoen ist , Auslösung Software Gallager und seine Kollegen , die Gefahr des Wassers interpretiert entwickelt. Das Gerät leitet dann farblich gekennzeichnet , Ampel - Typ -Signale für den Benutzer : grün (sicher ); gelb (Check das Wasser weiter für die Sicherheit ); rot ( schlecht oder tödliche - trinken Sie nicht das Wasser).

SBS große Vorteil ist, dass es praktisch sofort Feedback über die Sicherheit des Wasserversorgung, sagt Gallager . " Es ist eine sehr schnelle Annäherung an eine kontinuierliche Überwachung für das mögliche Vorhandensein von Toxinen ", sagt er .

Gallager geschlüpft den Plan zusammen mit ehemaligen Kollegen WHOI Wade McGillis - jetzt Professor an der Columbia University Lamont-Doherty Earth Observatory - während der Prüfung der möglichen Auswirkungen des Klimawandels auf die mikroskopischen Plankton. Ihre Prämisse war , dass Protozoen, mit ihrer einzigartigen Methoden der Treib sich durch Wasser , kann als Barometer für die Gesundheit ihrer lokalen Unterwasserwelt zu handeln.

Nachdem die 9/11 Angriffe im Jahr 2001 , sagte McGillis Gallager , dass das Verteidigungsministerium interessierte sich für Techniken zur Überwachung der Wasserversorgung . Gallager reichte seine Protozoen Vorschlag DOD im Jahr 2002 ; "Ich wollte nicht wieder zu hören ", sagte er . " Ich habe wirklich vergessen. "

Im folgenden Jahr erhielt er eine E-Mail aus dem Verteidigungsministerium . " Er sagte :" Wie sollen wir die Mittel übertragen werden? " erinnerte er sich . "Es war fast eine Million Dollar. "

Heute Gallager auf seiner Idee sowohl für WHOI und Petrel Biosensoren Inc., ein Privatunternehmen , die die Technologie für die weitere Entwicklung und Vermarktung lizenziert hat funktioniert. Das Unternehmen versucht, erhöhen zu $ 2.000.000 zur Weiterentwicklung und Feinabstimmung der SBS .

" Andere , bestehende Wassertests mit diesem Wirkungsspektrum von 24 bis 72 Stunden dauern, um Ergebnisse zu erzielen und kann überall von $ 50 bis $ 250 pro Test kosten ", sagt Bob Curtis, Chief Executive Officer von Petrel ist . "Wir schätzen, dass die SBS wird in Echtzeit biologische Tests durchführen und nahezu sofortiges Feedback für nur $ 1 oder $ 2 pro Test."

Kommerzielle Anwendungen für die Technologie sind die Überwachung von Industrieabwasser , Sicherheit und Qualität der Trinkwasserversorgung und der möglichen Prüfung von mit Hydraulic Fracturing oder Fracking verbundenen Wasserquellen , in der Öl- und Gasindustrie

Curtis sagt Petrel entwickelt eine Reihe von vollautomatischen Messinstrumente , Desktop, tragbare und Handgeräte beinhalten . Das Unternehmen wird in Kürze einen Businessplan und beabsichtigt, $ 2.000.000 in Investitionsmittel aufzubringen, um erste SBS- Systeme für die Markteinführung zu entwickeln.

In seiner WHOI Labor arbeitet Gallager zu verfeinern und Feinabstimmung der für die beeindruckende Statistik zuständigen Wissenschaft. Er verwendet bis zu drei Arten von Protozoen je nach Projekt - zum Beispiel kann ein Typ gut für Frischwasser und eine für Brackwasser sein .

Die digitale Kamera nimmt der Kreaturen Bewegung bei 30 Bildern pro Sekunde. Die Software verfolgt die Protozoen -Studiengang in zwei und drei Dimensionen und wertet etwa 50 Merkmale ihrer Wege - die fast sofort, wenn die Organismen außer Kontrolle geraten oder rast unregelmäßig um den Tank .

Die Ergebnisse werden mit denen der Kontrollprobe von destilliertem Wasser verglichen , was eine statistische Analyse , dass " sagt Ihnen, ob Giftstoffe vorhanden sind, " sagt Gallager und lösten die rote , gelbe oder grüne Kontrollleuchte . Weitere Analysen der Schwimmmuster, zusammen mit Säuregehalt des Wassers und anderer Variablen , können Wissenschaftlern helfen, festzustellen, das Vorhandensein von bestimmten Arten von Toxinen , sagt er, einschließlich Pestizide und Schwermetalle wie Cadmium oder Quecksilber . Das System enthält Steuerelemente, um die Berichterstattung über die falsch-positive und falsch-negative Ergebnisse zu vermeiden.

Die kleinen Tiere " zu ergänzen sich " über einen längeren Zeitraum , Gallager sagt , so muss er die Protozoen Versorgung ändern sich nur etwa alle zwei Monate.

"Es ist nicht ein gelöstes Problem noch ", sagt Gallager des SBS- Systems. " Es braucht ein paar mehr Generationen der Größe nach unten. " Aber letztlich - nach SBS wurde gestrafft und perfektioniert - " . Vier oder fünf Einheiten in jedem Reservoir in der Welt ", er sieht eine weltweite Echtzeit- Monitoring-Netzwerk mit Zu jeder Zeit , sagt er, "Jemand an einem zentralen Ort könnte Überwachung aller Trinkwasser weltweit zu sein."

Quelle:
Media Relations
Woods Hole Oceanographic Institution