A baktériumokat arra kényszerítették, hogy elektromosságot generáljanak, amikor veszélyes anyagokat találnak – és ezt „záró” módon tették meg, őket egy csomópontba zárva.

Új bioszenzoros rendszer: baktériumok „elektromos” detektorként

A tudósok ígéretes bioelektronikus érzékelőt hoztak létre, amelyben élő baktériumok elektromos jelet generálnak bizonyos anyagok felismerésekor folyadékban. A technológia a citozánból készült hidrogélre épül – természetes polimér, amely főként rákfészekekből (de ugyanúgy csigákból, gombákból és rovarokból is) származik). Ennek az anyagnak köszönhetően a szenzor biztonságossá válik akár élelmiszerellenőrzésre is; első tesztek tejben történtek, ahol a nem kívánt szennyeződéseket észleli.

Hogyan működnek a baktérium-generátorok
A villamos energiát termelő baktériumok már régóta ismertek. Sokféleségük lehetővé teszi a megfelelő törzs kiválasztását attól függően, hogy milyen anyagokat kell felismerni. A probléma az volt, hogy amikor a kolóniákat folyadékba merítették, vagy elmosódott a sajátuk, vagy elmosódott a közvetítőanyag, amely szükséges az elektronok átviteléhez az elektrodákra.

Megoldás: citozánhidrogél
A citozánhidrogél „bástya” szerepet tölt be:

- megtartja a baktériumokat és a közvetítőket a környezetben;
- alapot biztosít a redoxközvetítők rögzítéséhez, amelyek az aktivált baktériumoktól az elektrodákig továbbítják az elektronokat.

A citozán emberbarát és környezetbarát, valamint könnyen helyettesíti a szintetikus hordókat.

Az érzékelő működése
Célzott szennyeződések (például mérgező anyagok csapadékvízben vagy élelmiszertermékekben) érintkezésekor a mikroorganizmusok elindítják az elektronátviteli légzésláncot. Ez stabil elektromos jelet eredményez, amelyet speciális berendezéssel lehet rögzíteni.

Egy tesztmunkában módosított probiotikus baktériumokkal (*Lactobacillus plantarum*) ellátott érzékelőt helyeztek tejbe. A baktériumok reagálnak a sakcin P konzerváló jelenlétére, több órán keresztül elektromos jelet generálva. Így az érzékelő sikeresen észlelte a kívánt anyagot és elektromos aktivitást mutatott.

Alkalmazási kilátások
A fejlesztett technológia új lehetőségeket nyit a víz- és élelmiszerminőség monitorozására. Továbbiakban ipari, környezetvédelmi és egészségügyi területeken is bevezethető, elősegítve a „zöld” megoldásokra való átállást élő mikroorganizmusokon alapuló rendszerekkel.