Российские ученые разработали имплантируемые сенсоры для мониторинга здоровья рыб на фермах
Биологи Иркутского государственного университета (ИГУ) разработали технологию индивидуального мониторинга состояния лососевых в рыбохозяйствах, которая даст возможность отслеживать в динамике состояние животных. В технологии используются оптические сенсоры, которые имплантируются в жировой плавник рыб - кожистый вырост позади спинного плавника.
Сейчас рыбные фермы производят около половины всей потребляемой человечеством рыбы. Однако, традиционные методы контроля состояния рыб на фермах часто проводятся методом вскрытия, и даже прижизненный забор крови вызывает у рыб очень большой стресс и может приводить к летальному исходу. При этом используемые повсеместно методы не позволяют в полной мере оценить динамику изменения биохимических параметров. Для повышения качества рыбной продукции на рынке необходимо контролировать не только условия содержания, но и изменения в состоянии здоровья рыб в динамике.
"В чем-то [наша] технология напоминает процесс считывания штрих-кода на кассе магазина. Только в нашем случае мы считываем не данные о товаре, а важную информацию о метаболических показателях рыбы, отражающих состояние ее здоровья. Работает это следующим образом: на внедренную в ткань живого организма сенсорную нить светят лазером, возбуждающим флуоресценцию, а сигнал с сенсора считывают обычным спектрометром", - приводит пресс-служба слова директора НИИ биологии Иркутского государственного университета (ИГУ), доктора биологических наук Максима Тимофеева.
Сенсоры, внедряемые в организм рыб, являются частью целой линейки новейших сенсоров, разработкой которых занимается Тимофеев и его коллеги. Действие сенсоров основывается на использовании специальных флуоресцентных красителей, изменяющих характер своего свечения при изменении параметров окружающей их среды. Например, сенсоры, заключенные в микрокапсулы, позволяют проводить оценку состояния мельчайших байкальских рачков, другие сенсоры, заключенные в гидрогелевые носители, применяются уже для более крупных организмов, таких как промысловые и культивируемые рыбы.
Статья, описывающая варианты применения подобных сенсоров для оценки состояния здоровья радужной форели, недавно была опубликована учеными института в журнале "Animals". Авторам статьи с помощью оптических имплантируемых сенсоров удалось в динамике оценить изменение параметров рН на активной рыбе, без использования анестезии, не подвергая рыбу дополнительному стрессу. Данные сенсоры позволили в течение девяти суток отслеживать изменения в рН рыб как в нормальных, так и в специально вызванных стрессовых условиях.
Работа велась в рамках проекта РНФ "Разработка подходов к использованию D-лактата для раннего определения патологических процессов, ассоциированных с бактериофлорой, у рыб в аквакультуре", руководителем которого является молодой ученый ИГУ, кандидат биологических наук Екатерина Борвинская. Она подчеркнула, что данное исследование является одним из первых шагов к индивидуальной оценке состояния каждой рыбы в аквакультуре. " Эту технологию возможно применять и для измерения других биохимических параметров, а также комбинировать с уже существующими смарт-технологиями, используемыми на "умных" фермах которые в автоматическом режиме оценивают морфометрические параметры рыбы. В будущем данная технология позволит предупреждать вспышки инфекционных заболеваний у рыб и лучше контролировать условия содержания, что существенно повысит качество рыбной продукции, поступающей на рынки", - сказала ученый.
