Инженеры из Университета Райса (США) в сотрудничестве с Tufts University и Baylor College of Medicine разработали уникальную двухбактериальную систему e-COSENS, которая напрямую преобразует присутствие целевого химического вещества в измеримый электрический сигнал. Это позволяет создавать простые, недорогие и портативные биосенсоры для обнаружения загрязнителей, маркеров воспаления, антибиотиков и других веществ.
В отличие от традиционных биосенсоров, которые обычно используют свет (флуоресценцию), новая система работает полностью на электричестве. Она разделяет задачи между двумя разными видами бактерий: одна обнаруживает целевое вещество и вырабатывает сигнальную молекулу (хинон), а вторая превращает этот сигнал в электрический ток, который легко считывается обычным мультиметром или портативным устройством.
Такой подход делает систему модульной и гибкой: достаточно изменить первую бактерию, чтобы сенсор начал реагировать на другое вещество. Исследователи успешно протестировали четыре варианта: обнаружение тяжёлых металлов в воде, маркеров воспаления в искусственной слюне, антимикробных пептидов в фекальных образцах и антибиотиков в молоке.
Для практического использования учёные из Tufts University разработали компактный электронный диск размером с монету, который легко подключается к стандартным измерительным приборам. Это позволяет выносить сенсоры за пределы лаборатории — в полевые условия, на производство или в точки экспресс-диагностики.
Технология открывает путь к недорогим, гибким биосенсорам для мониторинга окружающей среды, контроля качества пищи и медицинской диагностики в полевых условиях. Работа опубликована в журнале Nature Biotechnology.
