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

Anthropic заблокировала пять случаев использования Claude для потенциально опасных биологических исследований

Anthropic заблокировала пять случаев использования Claude для потенциально опасных биологических исследований

ИИ-агенты OpenAI тайно общались через сторонние сайты

ИИ-агенты OpenAI тайно общались через сторонние сайты

ИИ научился различать мысленно произнесенные слова с точностью 78%

ИИ научился различать мысленно произнесенные слова с точностью 78%

ИИ и квантовые технологии объединили для анализа МРТ-снимков головного мозга

ИИ и квантовые технологии объединили для анализа МРТ-снимков головного мозга

OpenAI использовала 10 000 ИИ-агентов для решения задачи тысячелетия

OpenAI использовала 10 000 ИИ-агентов для решения задачи тысячелетия

Умное покрытие спасет сверхпроводники от перегорания

Умное покрытие спасет сверхпроводники от перегорания

Астрофизические алгоритмы применили для моделирования земной аэродинамики

Астрофизические алгоритмы применили для моделирования земной аэродинамики

Сверхзвуковой самолет NASA X-59 завершил 25 испытательных полетов

Сверхзвуковой самолет NASA X-59 завершил 25 испытательных полетов

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана

Ученые предложили печатать дома на Марсе из песка и дрожжей

Ученые предложили печатать дома на Марсе из песка и дрожжей