Pembangunan parameter pengesanan bahan pencemar dan aplikasi pemberitahuan melalui kemudahan internet perkara (IoT) untuk sensor elektrokimia mikrob - Yashawini Phriya Rauichandran,; Yow, Ryan Zhong Yeo; Muhammad Farhan Hil Me,; Wei, Lun Ang; Mimi Hani Abu Bakar,; Kee, Shyuan Loh; Manal Ismail,; Mohd Nur Ikhmal Salehmin,; Bee, Chin Khor; Swee, Su Lim (Penerbit Universiti Kebangsaan Malaysia, 2025)
Penyelidikan ini memfokuskan pada pembangunan dan pengesahan biosensor untuk pemantauan kualiti air yang cekap melalui pengesanan automatik isyarat ketidakpatuhan. Biosensor ini menggunakan sistem elektrokimia mikrob yang maju dengan sokongan PicoLog Cloud, yang mengumpul data, menganalisis trend dan menghantar pemberitahuan kepada pengguna melalui SMS atau emel sekiranya terdapat ketidakpatuhan. Model matematik telah dibangunkan untuk meningkatkan ketepatan pengesanan dengan mengenal pasti Kadar Perubahan (RoC) isyarat biosensor sebagai parameter utama. Model ini menetapkan ambang ±30 mA/min yang telah disahkan melalui uji kaji makmal terkawal. Sensitiviti biosensor ini dapat dibuktikan melalui pengesanan output arus elektrik (50-300 μA) dengan penurunan ketara pada 0 μA pada kepekatan 100 mg/L 4-nitrofenol. Sistem ini berjaya mengesan lonjakan isyarat yang ketara akibat pengenalan medium baharu dan membezakannya daripada gangguan persekitaran seperti gangguan elektrik atau gelembung udara terperangkap. Analisis komuniti mikrob menunjukkan kelimpahan dominan Proteobacteria (34%), khususnya Alphaproteobacteria dan Gammaproteobacteria yang menyokong keadaan anaerobik yang diperlukan oleh Desulfobacterota (kurang daripada 10%). Walaupun kelimpahannya lebih rendah, Desulfobacterota memainkan peranan penting dalam penjanaan arus, menonjolkan hubungan simbiotik antara spesies mikrob untuk mengekalkan fungsi dan kecekapan biosensor. Penemuan ini menegaskan kemampuan biosensor untuk menyediakan pemantauan masa nyata dan pengesanan awal, mengurangkan kebergantungan pada pensampelan dan analisis manual. Inovasi ini menawarkan penyelesaian mampan untuk loji rawatan air sisa dan aplikasi pemantauan alam sekitar. Integrasi model matematik dengan pemahaman mikrob meningkatkan kemampuan biosensor, membolehkan interpretasi isyarat yang tepat dan operasi yang boleh dipercayai. Kajian ini membuktikan potensi gabungan elektrokimia mikrob dan sistem awan automatik untuk penyelesaian pemantauan kualiti air yang berskala dan berimpak tinggi.