W skrócie
-
Naukowcy zmodyfikowali bakterie Pseudomonas aeruginosa, aby świeciły w obecności mikroplastiku.
-
Bakterie szybko, tanio i skutecznie wykrywają obecność mikroplastiku w wodzie.
-
Rozwiązanie może zrewolucjonizować monitorowanie zanieczyszczenia mikroplastikiem w środowisku.
Mikroplastik, czyli maleńkie fragmenty plastiku stały się praktycznie wszechobecne – są w powietrzu, glebie i wodzie, a nawet w ludzkim mózgu.
Jak wykryć mikroplastiki? Pomóc mogą świecące bakterie
Pomiary poziomu mikroplastiku w środowisku mogą pomóc w zarządzaniu zasobami przeznaczonymi na jego oczyszczanie, ale obecnie dostępne metody są czasochłonne, kosztowne i zwykle wymagają zaawansowanej aparatury (na przykład stosowana w badaniu próbek wody spektroskopia w podczerwieni czy spektroskopia Ramana).
Song Lin Chua i jego współpracownicy z Hong Kong Polytechnic University (Chiny) opracowali żywy czujnik – zmodyfikowaną bakterię Pseudomonas aeruginosa, która przyczepia się do plastiku i wytwarza zieloną fluorescencję. Jak wykazały testy na rzeczywistych próbkach wody, biosensor może z łatwością wykrywać poziomy mikroplastiku istotne dla środowiska.
Pseudomonas aeruginosa powszechnie występuje w środowisku i może naturalnie tworzyć biofilmy na materiałach plastikowych (choć niektóre szczepy są oportunistycznymi patogenami ludzkimi).
Szybki, tani i skuteczny sposób na mikroplastiki
Aby stworzyć „żywy czujnik”, wystarczyło dodać dwa geny do genomu niezakaźnego szczepu P. aeruginosa. Pierwszy gen odpowiada za produkcję białka, które aktywuje się, gdy komórki bakteryjne wchodzą w kontakt z plastikiem, a pod wpływem drugiego powstaje zielone białko fluorescencyjne.
Podczas laboratoryjnych testów zmodyfikowane bakterie świeciły w fiolkach zawierających kawałki plastiku i pożywkę, ale nie w fiolkach z innymi materiałami, takimi jak szkło i piasek.
Tego typu naturalne wykrywanie można zastosować do politereftalanu etylenu (PET), z którego wykonuje się większość butelek na napoje i polistyrenu. Bakterie sprawdziły się także w testach na oczyszczonej z materii organicznej wodzie morskiej, w której wskazały nie tylko tradycyjne polimery, ale mikroplastiki biodegradowalne, takie jak poliakrylamid, polikaprolakton i metyloceluloza.
„Nasz biosensor oferuje szybki, niedrogi i czuły sposób wykrywania mikroplastiku w próbkach środowiskowych w ciągu kilku godzin” – podsumował Chua. „Działając jako narzędzie do szybkiego przesiewu, może on zrewolucjonizować monitoring na dużą skalę i pomóc w identyfikacji ognisk zanieczyszczeń”.
