Разработаны датчики загрязнения воды на основе генномодифицированных бактерий

Сотрудники Массачусетского технологического института (MiT) разработали датчики на основе генномодифицированных бактерий, позволяющие определять загрязнения в окружающей среде. Новая технология, предложенная американскими специалистами, способна предотвратить утечку используемых бактерий. Материалы исследования появились на портале MiT News.

Сообщается, что пластик, стекло и прочие материалы со схожими свойствами не подходят для создания бактериальных датчиков. Несмотря на то, что они обеспечивают полную защиту окружающей среды от утечки бактерий, вещества из анализируемой экологической местности также не могут проникнуть внутрь датчиков, что делает устройство бесполезным. Именно поэтому авторы нового исследования использовали специальный гидрогель.

Поры разработанного гидрогеля имеют диаметр от 5 до 50 нм. Это позволяет пропускать молекулы из внешней среды, однако не пропускают биологические материалы, в том числе образцы ДНК. Диаметра пор гидрогеля достаточно для обеспечения проникновения молекул тяжелых металлов, являющихся одним из наиболее популярных источников загрязнения, однако бактерии, используемые в датчиках, остаются внутри.

Для экспериментальной проверки эффективности новой технологии ученые создали гидрогелевые шарики размеров 5 мм, заполнив их бактериями E. Coli с модифицированным геномом. Один шарик может вместить в себя до миллиарда бактерий. Датчикам предстояло определить присутствие кадмия в образце воды. Устройство справилось с поставленной задачей, не выпустив бактерии наружу.

Специалисты отметили, что для обеспечения большей инкапсуляции бактерий их модифицировали таким образом, что для поддержания их жизнедеятельности необходима особая аминокислота, которая не синтезируется в естественной среде. Поэтому, даже если бактерии покинут пределы датчика, в скором времени они погибнут.