Создан живой знак из миллионов светящихся бактерий

Биологи и биоинженеры в Калифорнийском университете в Сан-Диего создали живой неоновый знак из миллионов бактерий, которые периодически светятся в унисон, как мигающие лампочки.

Поскольку бактерии чувствительны ко многим видам загрязняющих окружающую среду веществ и организмов, учёные полагают, что такой подход может быть также использован для разработки недорогих биосенсоров, способных обнаруживать наличие тяжелых металлов и вредных организмов.

«Так как сенсор состоит из живых организмов, он может реагировать на изменения количество токсинов в течение длительных периодов времени, в то время как большинство комплектов обнаружения используются для одного измерения, — сказал Джефф Хэсти, профессор биологии и биоинженерии из Калифорнийского университета Сан-Диего. — Бактерии реагируют на разные концентрации путем изменения частоты мигания и могут обеспечить постоянное обновление информации о том, насколько опасен токсин или патоген в любой конкретный момент времени».

Исследователи демонстрируют созданный с помощью этого метода простой бактериальный датчик, способный обнаруживать низкие концентрации мышьяка. По уменьшению частоты вспышек можно определить наличие и количество мышьяка.

Аспиранты Артур Приндл, Филипп Самайоа и Иван Разинков разработали микрофлюидные чипы, самые крупные из которых содержат от 50-ти до 60-ти миллионов бактериальных клеток. Размером они с канцелярскую скрепку. Самые маленькие содержат около 2,5 млн. клеток и размером они в 10 раз меньше.

Каждая из мигающих бактериальных колоний составляют то, что исследователи называют «биопиксель», отдельную световую точку, подобную пикселям на мониторе компьютера или экране телевизора. Самый большой микрофлюидный чип содержат около 13000 биопикселей, а самый маленький — около 500 пикселей.

Хэсти считает, что в течение пяти лет может быть создан небольшой ручной датчик на микрофлюидных чипах для определения наличия и концентрации различных токсических веществ и патогенов в исследуемой области.

biology.ucsd.edu