Bakterileri tehlikeli maddeleri bulduklarında elektrik üretmeye zorladılar ve bunu, onları hücre içinde kapatarak yaptılar

Yeni biyosensör sistemi: bakteriler “elektrikli” detektörler olarak

Bilim insanları, canlı bakterilerin sıvı içindeki belirli maddeleri tespit ettiğinde elektrik sinyali üreten umut vaat eden bir bio‑elektronik sensör geliştirdi. Teknoloji, çoğunlukla kabuklu deniz ürünlerinden (aynı zamanda mantarlardan, böceklerden ve yumuşakçılardan) elde edilen doğal polimer olan kitozan hidrojenin üzerine kuruludur. Bu madde sayesinde sensör gıda ürünlerinin kontrolü için bile güvenli hale gelir; ilk testler süt üzerinde yapıldı ve istenmeyen kirleticileri tespit etti.

Bakteri‑jeneratörlerin çalışma prensibi
Elektrik üretebilen bakteriler uzun zamandır biliniyor. Çeşitliliği, hangi maddelerin tespit edileceğine bağlı olarak uygun turları seçmeyi mümkün kılıyor. Sorun, kolonilerin sıvıya daldırıldığında ya kendileri yıkanıyor ya da elektron transferi için gerekli olan medyatör madde yıkanıyordu.

Çözüm: kitozan hidrojen
Kitozan hidrojen “kale” görevi görüyor:

- Bakterileri ve medyatörleri ortam içinde tutar;
- Aktif bakterilerden elektrotlara elektron taşıyan redoks‑medyatörlerin bağlanması için temel sağlar.

Kitozan insan ve çevre için güvenlidir, ayrıca sentetik taşıyıcıları kolayca değiştirir.

Sensörün çalışma şekli
Hedef kirleticilere (örn. atık su veya gıda ürünlerindeki toksik maddelere) temas ettiğinde mikroorganizmalar elektron transferi solunum zincirini başlatır. Bu, özel ekipmanla kaydedilebilen istikrarlı bir elektrik sinyaline yol açar.

Test çalışmasında modifiye probiyotik bakteriler *Lactobacillus plantarum* ile sensör süt içine yerleştirildi. Bakteriler sakcin P koruyucu maddesinin varlığına tepki vererek birkaç saat içinde elektrik sinyali üretti. Böylece sensör aranan maddeyi başarılı bir şekilde tespit etti ve elektriksel aktivite gösterdi.

Uygulama perspektifleri
Geliştirilen teknoloji, su ve gıda ürünlerinin kalitesini izlemek için yeni olanaklar sunar. Gelecekte endüstri, çevre kontrolü ve sağlık hizmetlerine entegre edilerek canlı mikroorganizmalar temelinde “yeşil” çözümlere geçişi destekleyebilir.