Бактерії змушені генерувати електрику, коли вони знаходять небезпечні речовини — і це зробили, «закривши» їх у клітині.

Нова біосенсорна система: бактерії як «електричні» детекторі

Вчені створили перспективний біо‑електронний датчик, у якому живі бактерії генерують електричний сигнал при виявленні певних речовин у рідині. Технологія базується на гідрогелі з хитозану – природного полімеру, отриманого переважно з панцирів ракоподібних (а також молюсків, грибів, комах). Завдяки цьому матеріалу датчик стає безпечним навіть для контролю харчових продуктів; перші випробування проведені на молоці, де він виявляє небажані примеси.

Як працюють бактерії‑генератори
Бактерії, здатні виробляти електрику, відомі вже давно. Їх різноманітність дозволяє вибирати підходящі штамми залежно від того, які речовини потрібно виявляти. Проблема полягала у тому, що при зануренні колоній у рідину вони або самі змивалися, або змивався медіатор‑речовина, необхідна для передачі електронів до електродів.

Рішення: хитозановий гідрогель
Гідрогель із хитозану виконує роль «крепости»:

- утримує бактерії та медіатори всередині середовища;
- забезпечує основу для кріплення редокс‑медіаторів, які передають електрони від активованих бактерій до електродів.

Хитозан безпечний для людини й навколишнього середовища, а також легко замінює синтетичні носії.

Датчик у дії
При контакті з цільовими забруднювачами (наприклад, токсичними речовинами в стічних водах або харчових продуктах) мікроорганізми запускають дихальну ланцюг передачі електронів. Це призводить до стабільного електричного сигналу, який можна реєструвати спеціальним обладнанням.

У тестовій роботі датчик з модифікованими пробіотичними бактеріями *Lactobacillus plantarum* був поміщений у молоко. Бактерії реагують на присутність консерванта сакцин P, генеруючи електричний сигнал протягом кількох годин. Таким чином, датчик успішно виявив шукану речовину і проявив електричну активність.

Перспективи застосування
Розроблена технологія відкриває нові можливості для моніторингу якості води та харчових продуктів. У майбутньому її можна впровадити в промисловість, екологічний контроль і охорону здоров’я, сприяючи переходу до «зеленої» рішень на основі живих мікроорганізмів.