Známa baktéria dokáže odhaliť prítomnosť ťažkých kovov vo vode, zistili vedci

Rýchla a presná detekcia toxínov

Baktériu Escherichia coli, inak povedané E. coli, si často asociujeme s kontaminovanými potravinami, no ide o baktériu, ktorá je veľmi užitočná pri vývoji biotechnológií. Vedci z Kalifornskej univerzity v Irvine teraz ukázali, že môže byť súčasťou systému na detekciu kontaminácie vody ťažkými kovmi.

E. coli totiž vykazuje biochemickú reakciu na prítomnosť iónov kovu. V princípe ide o drobnú zmenu, ktorú sa vedcom podarilo pozorovať pomocou optických senzorov obsahujúcich nanočastice zlata. Prostredníctvom strojového učenia analyzovali optické spektrá metabolitov, ktoré sa uvoľnili, keď baktériu vystavili chrómu a arzénu.

Inými slovami, kontaminanty spôsobili baktérii stres, ktorý v nej vyvolal metabolickú reakciu. Vedci ju zachytili a dokázali vďaka nej odhaliť prítomnosť ťažkých kovov v pitnej aj odpadovej vode. Ióny ťažkých kovov, ktoré sa zväčša ťažko detegujú, boli premenené na ľahšie pozorovateľné chemické signály.

Po vystavení ťažkým kovom preskúmali vnútro buniek E. coli citlivým optickým senzorom zloženým zo zlatých nanočastíc. Algoritmy strojového učenia sa následne z optického spektra naučili, ako u baktérie vyzerá reakcia na stres spôsobený konkrétnym množstvom konkrétneho toxínu.

Týmto spôsobom vedci dokázali detegovať kovy v koncentráciách miliardu-krát nižších ako spôsobujú bunkovú smrť a zároveň vedeli určiť typ ťažkého kovu a jeho množstvo s presnosťou viac ako 96 %. Celý proces podľa výskumníkov možno uskutočniť za približne desať minút.

© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.