NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN THIẾT BỊ CẢM BIẾN ĐIỆN HÓA PHÁT HIỆN VI-RÚT GÂY BỆNH ĐỐM TRẮNG TRÊN TÔM NUÔI

Bệnh đốm trắng do vi-rút WSSV là một trong những tác nhân gây thiệt hại nghiêm trọng nhất đối với ngành nuôi tôm hiện nay, với tốc độ lây lan nhanh và khó kiểm soát nếu không được phát hiện kịp thời. Trong bối cảnh đó, đề tài đã xác định protein vỏ VP28 là chỉ dấu sinh học đặc hiệu và đáng tin cậy để phát hiện sớm sự hiện diện của vi-rút WSSV. Quy trình chức năng hóa điện cực được xây dựng bao gồm các bước phủ hạt nano vàng, hình thành lớp SAM từ 11-MUA, cố định kháng thể VP28 và khoá các vị trí không đặc hiệu, tạo ra cảm biến điện hóa có độ nhạy cao, khả năng nhận biết chọn lọc kháng nguyên VP28 thông qua tín hiệu điện hóa (CV, EIS). Đây là một hướng tiếp cận mới, kết hợp nền tảng công nghệ sinh học phân tử với công nghệ điện hóa tiên tiến. Trên cơ sở đó, nhóm nghiên cứu đã xây dựng phát triển một hệ thống thiết bị đo điện hóa cầm tay, tích hợp công nghệ IoT sử dụng giao thức truyền thông MQTT, cho phép đo tại chỗ và gửi dữ liệu thời gian thực về phần mềm điều khiển trên máy tính hoặc ứng dụng điện thoại. Hệ thống này lần đầu tiên được phát triển tại Huế và phù hợp với điều kiện thực tế ở các vùng nuôi tôm. So với các phương pháp hiện hành như PCR hoặc chẩn đoán lâm sàng vốn phụ thuộc vào phòng thí nghiệm và cho kết quả chưa kịp thời, giải pháp đề xuất mang lại tính ưu việt rõ rệt với khả năng phát hiện nhanh, chính xác, không cần trang thiết bị phức tạp, từ đó mở ra hướng đi mới trong cảnh báo sớm và kiểm soát dịch bệnh trong nuôi trồng thủy sản.

Hệ thống thiết bị đo điện hóa cầm tay, tích hợp công nghệ IoT khả năng ứng dụng cao và phù hợp với điều kiện thực tế tại các vùng nuôi tôm: - Hệ thống đo cầm tay nhỏ gọn, dễ sử dụng, không yêu cầu chuyên môn cao, phù hợp với các trang trại nuôi tôm. - Có thể triển khai rộng rãi trong hệ thống khuyến ngư, trung tâm giống, doanh nghiệp nuôi trồng thủy sản để sàng lọc và phát hiện sớm tôm nhiễm bệnh. - Đề tài đã thực hiện thử nghiệm thực tế trên mẫu tôm dương tính với WSSV, thu được kết quả rõ ràng và nhất quán với phương pháp đối chứng, cho thấy tính khả thi cao trong điều kiện sản xuất thực nghiệm. - Giải pháp có tiềm năng phát triển thành sản phẩm thương mại hóa hướng đến thị trường nông nghiệp thông minh (smart aquaculture) nhằm phát hiện các bệnh phổ biến trên tôm cũng như các loài thuỷ sản khác.

Giải pháp thiết bị mang lại hiệu quả kinh tế và xã hội thiết thực, thể hiện qua các điểm sau: - Góp phần giảm thiểu thiệt hại do dịch bệnh đốm trắng gây ra, vốn có thể gây mất trắng ao nuôi chỉ trong vài ngày, ảnh hưởng nghiêm trọng đến thu nhập và sinh kế của người dân. - Việc phát hiện bệnh sớm cho phép đưa ra quyết định xử lý kịp thời, như thu hoạch sớm hoặc cách ly, giảm thiểu chi phí thiệt hại và tránh lây lan diện rộng. - Thiết bị được chế tạo từ các linh kiện phổ biến, chi phí thấp hơn nhiều so với hệ thống máy PCR, giúp giảm gánh nặng đầu tư cho người nuôi và cơ sở hạ tầng xét nghiệm. - Thiết bị hoạt động an toàn, dễ sử dụng với người dùng, thân thiện với môi trường nuôi. - Góp phần nâng cao nhận thức và năng lực phòng chống dịch bệnh trong nuôi trồng thủy sản, đóng góp vào chiến lược phát triển nông nghiệp công nghệ cao và thích ứng với biến đổi khí hậu tại địa phương.