Бактерии в гидрогеле научились сигналить о токсинах: датчик успешно протестировали на молоке

Исследователи разработали биоэлектронную систему, в которой живые бактерии, помещённые в гидрогель из хитозана, генерируют электрический сигнал при обнаружении определённых веществ. Гидрогель удерживает бактерии и переносчики электронов вместе, не давая им вымываться потоком жидкости. В эксперименте с молоком модифицированные бактерии Lactobacillus plantarum успешно обнаружили консервант сакацин P и выдали сигнал через несколько часов.

Бактерии в гидрогеле научились сигналить о токсинах: датчик успешно протестировали на молоке

Бактерии, способные вырабатывать электричество, известны давно. Но использовать их для детекции загрязнений мешала простая проблема: при погружении в жидкость бактерии и вещества-переносчики электронов (медиаторы) просто вымывались потоком. Никакого стабильного сигнала получить не удавалось. Учёные нашли решение — гидрогель из хитозана. Это природный полимер, который добывают из панцирей ракообразных, раковин моллюсков, грибов и даже хитинового покрова насекомых. Гель безопасен, экологичен и служит идеальным каркасом. Он удерживает бактерии и медиаторы на месте, не мешая им работать, но и не позволяя течению унести их.

Когда модифицированные бактерии сталкиваются с целевым веществом (токсином, консервантом, загрязнителем), они запускают дыхательную цепь переноса электронов. Возникает электрический сигнал, который регистрируют датчики. В эксперименте исследователи использовали пробиотические бактерии Lactobacillus plantarum, настроенные на обнаружение сакацина P — консерванта, применяемого в пищевой промышленности. Датчик поместили в молоко. Через несколько часов прибор зафиксировал сигнал: бактерии нашли сакацин и «доложили» о нём.

Технология открывает путь к недорогим, безопасным и экологичным сенсорам для самых разных сред. Промышленность сможет в реальном времени отслеживать качество воды и продуктов, экологи — контролировать загрязнения, медицина — искать маркеры заболеваний. Главное, что вместо синтетических материалов — живые бактерии и природный хитозан. И это работает.

Читайте также

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

Российские специалисты научили роботов находить кратчайший путь в сто раз быстрее

Российские специалисты научили роботов находить кратчайший путь в сто раз быстрее

Физики создали необычный аналоговый ИИ из 400 вращающихся микрочастиц в капле жидкости

Физики создали необычный аналоговый ИИ из 400 вращающихся микрочастиц в капле жидкости

Нейросети научат искать потенциальные ямы: ДГТУ формирует датасеты для анализа дорог

Нейросети научат искать потенциальные ямы: ДГТУ формирует датасеты для анализа дорог

Российская Tomato Quality Station автоматически сортирует помидоры

Российская Tomato Quality Station автоматически сортирует помидоры

Ученые предупредили о новой угрозе для квантовых компьютеров

Ученые предупредили о новой угрозе для квантовых компьютеров

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Следы возрастом 1,43 млн лет у озера Туркана рассказали о предках человека ростом 180 см

Следы возрастом 1,43 млн лет у озера Туркана рассказали о предках человека ростом 180 см

NASA показало поврежденное колесо марсохода Curiosity после почти 14 лет работы на Марсе

NASA показало поврежденное колесо марсохода Curiosity после почти 14 лет работы на Марсе