دانشمندان با باکتری‌های بی‌ضرر فلزات سنگین آب را شناسایی می‌کنند

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، دانشمندان امیدوارند با این ابداع جدید سیستم‌های مقرون به‌صرفه‌ای را برای آزمایش آب تولید کنند که روی شیر آبی که مردم از آن می‌نوشند نصب شود. این در حالی است که به طور مثال میزان سرب آبی که از تصفیه خانه در فلینت میشیگان خارج می‌شود، در سطح خطرناک نیست،، اما زمانی که همان آب از شیر آب شهروندان فلینت بیرون می‌آید، میزان سرب بالایی دارد.

بر همین اساس دانشمندان تصمیم گرفتند که روش جدیدی را برای شناسایی این فلزات سنگین در آب آشامیدنی ابداع کنند و برای این کار از باکتری‌ها به عنوان حسگر‌های آلودگی استفاده کردند.

در حالی که گزینه‌هایی برای آزمایش آب مسکونی از نظر وجود فلزات سنگین در دسترس است، محدودیت‌های فنی و هزینه‌ای وجود دارد که نظارت مداوم روی شیر آب خانه‌ها، مدارس و مزارع را غیرممکن می‌سازد. با این حال تیم تحقیقاتی دانشگاه سن‌دیه‌گو به دنبال رفع این موانع هستند.

رویکرد جدید دانشمندان برای نظارت بر آب، بر باکتری بی‌ضرر E.coli متکی است تا در واقع آلودگی‌های فلزات سنگین را تشخیص دهد. در حالی که ای‌کولی معمولا با مسمومیت مواد غذایی ارتباط دارد، از میکروب‌های بی‌ضرر در آزمایشگاه‌های سراسر جهان به شمار می‌رود و برای اهداف تحقیقاتی مختلف استفاده می‌شود. در واقع ای‌کولی موش آزمایشگاهی دنیای باکتری‌هاست.

اما اینکه این میکروب چگونه در مورد وجود فلز سنگین خطرناک در آب به ما اطلاع می‌دهد، باید بدانید که ژنوم‌های باکتری به روش‌های خاصی در برابر آلاینده‌ها واکنش نشان می‌دهد که دانشمندان در مورد آن‌ها اطلاعات کافی به دست آورده‌اند.

به گفته محققان، میکروب‌ها آن‌ها بیشتر از آنچه در ابتدا فکر می‌کردیم به همه چیز دیگر مرتبط هستند. آن‌ها با مطالعه دو هفته‌ای روی این اتصالات، سعی کردند در یک سیستم آزمایشگاهی، رفتار ژنتیکی ۲۰۰۰ گونه مختلف باکتری را در آب‌های آلوده شناسایی کنند.

در این سیستم آزمایشی آب باکتری محور، هر گونه باکتری در محفظه کوچکی نگهداری شد و همه این ۲۰۰۰ گونه در یک تراشه ساخته شده از یک ماده نیمه‌شفاف محکم به خط شدند. در این سیستم کانال‌های ریزی وجود داشت که به صورت کنترل شده آب، مواد غذایی و آلاینده‌ها از آن‌ها جریان پیدا می‌کرد و به درون محفظه‌ها هدایت می‌شد. هر کدام از این ۲۰۰۰ باکتری در مواجهه با آب، مواد غذایی و آلاینده‌ها مقداری مواد ژنتیکی دور DNA (پلاسمید) خود تولید کردند که نور خاصی از خود ساطع می‌کنند. در واقع، زمانی که یک آلاینده آب با ژن تولید شده باکتری برخورد می‌کند، باکتری روشن می‌شود.
محققان با جریان انداختن یک میکروسیال متوجه شدند که باکتری‌ها چه زمانی روشن می‌شوند و با این کار دریافتند که باکتری‌ها یک حسگر خودکار برای شناسایی آلودگی‌های خاصی، چون فلزات سنگین در آب هستند.
آن‌ها قصد دارند سیستم‌هایی را در مکان‌هایی نصب کنند که مردم از آنجا آب می‌نوشند تا از طریق این باکتری‌ها آب‌های آلوده را شناسایی کنند و از آنجا که ای‌کولی از بقیه باکتری‌ها در دسترس‌تر و بی‌ضررتر است، این باکتری خاص را برای این سیستم انتخاب کرده‌اند.