Nové levné kapesní zařízení umožňuje uživatelům během několika minut zjistit, zda je voda bezpečná k pití, a to díky „ochutnávce“ vody pomocí elektronických tyčinek, které mohou uživatelům sdělit, zda je voda kontaminovaná.
Zařízení funguje na základě výkonných a programovatelných genetických sítí, které napodobují elektronické obvody a provádějí řadu logických funkcí.
Vědci tvrdí, že na osmi trubičkách generuje digitální výstup, který uživatelům říká, jak vysoká je koncentrace kontaminantu. Pokud je to jen jedna, pak je voda zcela bezpečná, a pokud je to osm, pak jde o vážný problém. Přístroj přezdívaný Rosalind 2.0 podle slavné chemičky Rosalindy Franklinové dokáže v jediné kapce vody rozpoznat 17 různých kontaminantů.
Přístroj má nejen molekulární chuťové buňky, ale také „molekulární mozek“, který nabízí různé procentní podíly kontaminantů a který může nabídnout strategie, jak se s nimi vypořádat. Například nízký obsah olova ve vodě lze řešit proplachováním vodovodních řadů.
Nový systém byl demonstrován na tom, že dokáže úspěšně detekovat různé koncentrace zinku, antibiotika a průmyslového metabolitu.
„Každou zkumavku jsme naprogramovali tak, aby měla jiný práh pro kontaminaci. Trubice s nejnižším prahem bude svítit neustále,“ vysvětlil profesor Julius Lucks ze Severozápadní univerzity. „Pokud se rozsvítí všechny trubice, pak jde o velký problém. Budování obvodů a programovatelných DNA počítačů otevírá mnoho možností pro další typy inteligentní diagnostiky,“ dodal.
Vědci uvedli, že zjistili, jak bakterie přirozeně ochutnávají věci ve své vodě pomocí malých „chuťových pohárků“ na molekulární úrovni.
„Syntetická bezbuněčná biologie nám umožňuje tyto malé molekulární chuťové pohárky vyjmout a vložit je do zkumavky. Můžeme je pak „přepojit“ tak, aby produkovaly vizuální signál, který se rozzáří a umožní uživateli rychle a snadno zjistit, zda je ve vodě nějaká kontaminující látka,“ řekl Lucks.
Původní platformou byl biosenzor, který fungoval jako chuťový pohárek. Nyní vědci přidali genetickou síť, která funguje jako mozek. Bio-senzor detekuje kontaminaci, ale výstup z bio-senzoru se pak přivádí do genetické sítě neboli obvodu, který funguje jako mozek a provádí logické operace.
Zavedení Rosalindu podnítilo vznik platformy, která by mohla udávat také množství koncentrace a různé kontaminanty na různých úrovních je třeba řešit pomocí různých strategií.
„Pokud máte například ve vodě nízkou hladinu olova, pak ji můžete tolerovat tím, že před použitím vody propláchnete vodovodní potrubí. Pokud je však obsah olova vysoký, musíte okamžitě přestat pít vodu a vyměnit vodovodní potrubí,“ řekl Lucks.
Přihlaste se, komentujte články a ukládejte si ty nejzajímavější k pozdějšímu přečtení.
Přihlásit se přes náš web
Ještě nemáte účet? Staňte se členem.