Още през 2019 г. екип от изследователи от Северозападния университет разработи евтина система за тестване за откриване на нивата на флуорид във водата. На следващата година ръководителят на проекта проф. Джулиъс Лукс представи нова система, която може да открие 17 различни замърсители в една капка вода, а сега тази настройка е актуализирана, за да не само потвърди замърсяването, но и да покаже нивата на концентрация.
Оригиналната разработка е публикувана в Природна биотехнология и наречени РНК изходни сензори, активирани чрез индукция на лиганд, или накратко ROSALIND. Използвайки безклетъчна синтетична биология – където „молекулярните машини“ на клетките (като ДНК, РНК и протеини) се отстраняват и препрограмират за изпълнение на нови задачи – екипът изрязва частите на бактериите, които им позволяват да „вкусват нещата в своите вода” и използва този механизъм за тестване за замърсители във водата.
Ако един от 17 замърсители присъства в една капка тестова вода, изходните сензори ще светят в зелено като обикновен положителен/отрицателен визуален индикатор.
„Открихме как бактериите естествено вкусват нещата във водата си“, каза Лъкс. „Те го правят с малки „вкусови рецептори“ на молекулярно ниво. Безклетъчната синтетична биология ни позволява да извадим тези малки молекулярни вкусови рецептори и да ги поставим в епруветка. След това можем да ги „пренасочим“, за да произведем визуален сигнал. Той свети, за да позволи на потребителя бързо и лесно да види дали има замърсител във водата.”
Юлий Лукс/Северозападен университет
Сега изследователският екип казва, че е успял да добави един вид логическа верига на “молекулярния мозък” към последната итерация на ROSALIND. Настройката все още използва “молекулярните вкусови рецептори” за откриване на замърсяване в проба, но всяка от изсушените чрез замразяване пелети, пуснати в масива от осем малки епруветки, е препрограмирана да има различна чувствителност към замърсители.
Така че, ако само епруветката вляво от масива свети в зелено, тогава концентрацията на пробата е ниска. Ако всичките осем епруветки реагират на пробата, тогава „има голям проблем“. Настройката досега успешно показва нива на цинк, антибиотик и промишлен метаболит в полеви тестове, като отнема минути, за да предостави резултатите.
„След като представихме ROSALIND, хората казаха, че искат платформа, която също може да дава нива на концентрация“, обясни Лукс. “Различните замърсители на различни нива изискват различни стратегии. Ако имате ниско ниво на олово във вашата вода, например, тогава може да сте в състояние да го толерирате, като промиете водопроводите си, преди да ги използвате. Но ако имате високи нива, тогава трябва незабавно да спрете да пиете водата си и да смените водопровода си.”
Крайната цел на проекта е да се произведе евтино ръчно устройство, което ще позволи на хората да тестват собствената си питейна вода на място и непрекъснато да наблюдават водоизточника във времето.
В списанието е публикувана статия за разработването на ROSALIND 2.0 Природна химическа биология.
Източник: Северозападен университет
Публикациите се превеждат автоматично с google translate
