جامعة رايس تبتكر مستشعرًا حيويًا يعتمد على البكتيريا للكشف الفعال عن ملوثات الغذاء والبيئة

في خطوة واعدة لتعزيز مراقبة سلامة الأغذية والكشف عن الملوثات، نجح باحثون من جامعة رايس الأمريكية في تطوير نظام جديد لأجهزة الاستشعار الحيوية. يعتمد هذا النظام المبتكر على البكتيريا الحية للكشف عن مواد محددة ضمن الغذاء والبيئة، مما يمثل تقدماً مهماً في هذا المجال.

وبحسب ما أورده موقع Phys.org العلمي، فإن هذا النظام يمثل بديلاً فعالاً للأجهزة التقليدية التي تعتمد على البروتينات أو الإنزيمات أو الأجسام المضادة. تتميز الأجهزة التقليدية بتأثرها بالعوامل البيئية كالحرارة والحموضة، مما يقلل من كفاءتها واستقرارها. على النقيض من ذلك، يوفر النظام الجديد حلاً يعتمد على بكتيريا مصممة لإنتاج إشارات كهربائية فور اكتشاف مواد معينة، مع ميزات بارزة تشمل قدرتها على العمل في بيئات متنوعة، بالإضافة إلى النمو والتجدد الذاتي.

ولمعالجة مشكلة تسرب الجزيئات الناقلة للإلكترونات في البيئات السائلة، قام الباحثون بتطوير مادة هلامية مبتكرة. تحتوي هذه المادة على بوليمر طبيعي يُعرف باسم "الكيتوزان"، وقد نُشرت تفاصيل هذه الدراسة في دورية Advanced Materials العلمية.

أجرى الباحثون اختبارات على النظام باستخدام بكتيريا نافعة معدلة خصيصاً للكشف عن مادة "ساكاسين بي"، وهي مادة تُستخدم أحياناً كمادة حافظة في المنتجات الغذائية. أثبتت التجارب نجاح النظام في توليد إشارة كهربائية واضحة عند وجود هذه المادة، حتى عند تطبيق الاختبار في الحليب، مما يؤكد فعاليته.

يُتوقع أن تمهد هذه التقنية المتقدمة الطريق لتطوير أجهزة استشعار حيوية متعددة الاستخدامات في المستقبل، بما في ذلك مراقبة تلوث المياه، وفحص شامل لسلامة الأغذية، والكشف المبكر عن المواد الكيميائية الضارة.