Theo Phó giáo sư Sungwoo Bae, trưởng nhóm nghiên cứu, hệ thống này bao gồm ba phần: nền tảng in 3D, điện thoại thông minh và chip vi lỏng để xử lý thông tin.

Con chip này được phủ một lớp titan oxit phthalocyanine - loại vật liệu dựa trên polymer quang dẫn. Lớp quang dẫn đóng vai trò quan trọng là dẫn các giọt nước di chuyển dọc theo con chip trong quá trình phân tích.

Nó sẽ được đặt trên màn hình điện thoại thông minh với các giọt nước đọng lại trên điện thoại. Điện thoại sẽ chiếu mô hình ánh sáng, tối lên con chip, ở đó, nước sẽ được trộn lẫn với hóa chất nhuộm để phát hiện tế bào tảo.

Qua sự trợ giúp của ánh sáng LED và bộ lọc màu xanh lá cây được tích hợp trong nền tảng in 3D, máy ảnh có thể ghi lại hình ảnh huỳnh quang của các tế bào tỏa màu.

Các hình ảnh sau đó sẽ được chuyển đến một ứng dụng trên điện thoại thông minh để xác định số lượng tế bào tảo có trong mẫu nước. Toàn bộ quá trình phân tích trên có thể được hoàn thành trong vòng 15 phút.

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm hệ thống của họ bằng cách sử dụng các mẫu nước được thu thập từ biển và hồ chứa. Kết quả, hệ thống này có thể phát hiện bốn loại tảo với độ chính xác lên đến 90%.

Một trong những ưu điểm nổi bật của hệ thống mới này là rút ngắn được thời gian khi so sánh với các phương pháp phân tích nước thông thường.

Hiện tại, có thể mất một ngày hoặc nhiều hơn để thu thập các mẫu nước từ một địa điểm, mang chúng đến phòng thí nghiệm để kiểm tra và phân tích kết quả. Thời gian kéo dài như vậy khiến việc theo dõi sự phát triển của các loại tảo gây hại không được chính xác, kéo theo sự chậm trễ trong quá trình xử lý các khu vực nước bị nhiễm bẩn.

Không chỉ tiết kiệm được thời gian phân tích mẫu nước, hệ thống công nghệ mới này còn rất nhỏ gọn, linh động với trọng lượng dưới 600 gram. Bộ thử nghiệm cũng có độ nhạy cao, do đó, chỉ cần lấy một lượng nhỏ mẫu nước đã có thể cho ra kết quả với độ chính xác lên đến 90%.

Các nhà nghiên cứu cũng cho biết họ đang phát triển một con chip vi lỏng mới có thể được tích hợp với phiên bản sửa đổi của nền tảng điện thoại thông minh in 3D hiện tại để phát hiện những mầm bệnh truyền qua thực phẩm như salmonella và các mầm bệnh truyền nhiễm khác.

Được biết, nhóm nghiên cứu hiện đang thảo luận với các đối tác để thương mại hóa công nghệ của họ. Công nghệ mới này dự kiến sẽ có giá bán dưới 220 USD, không bao gồm điện thoại thông minh.

Thúy Hằng