O echipă de biologi de la Universitatea Northwestern din Illinois a creat un dispozitiv care ar putea informa utilizatorii dacă apa din apropiere este sigură pentru consum.
Numele dispozitivului inovator este Rosalind 2.0 și poate testa apa în câteva minute pentru a spune dacă este contaminată sau nu. Noul dispozitiv este îmbunătățirea unei versiuni anterioare pe care Julius B. Lucks și colegii săi cercetători au proiectat-o în 2020, potrivit unui comunicat de presă.
Prima versiune a invenției a fost asemănătoare unui test de sarcină. Cu ajutorul unei singure picături de apă, acesta oferea un rezultat pozitiv sau negativ. Testele ar putea detecta „17 contaminanți diferiți, inclusiv metale toxice precum plumbul și cuprul, produse farmaceutice, cosmetice și produse de curățare”, potrivit comunicatului. Pentru cea mai recentă versiune, cercetătorii au adăugat un „creier molecular” dispozitivului.
Instrumentul este echipat cu opt eprubete mici care strălucesc dacă intră în contact cu un posibil contaminant. „Numărul de tuburi care strălucesc depinde de cât de mare este procentul de contaminare”. Cu cât încep să strălucească mai multe tuburi, cu atât apa este mai contaminată. Prin intermediul rețelelor genetice programate să imite circuitele electronice, dispozitivul este programat să îndeplinească o serie de funcții logice. Circuitul procesează o intrare analogică – contaminanții – și generează un semnal vizual pentru a informa utilizatorul.
Julius B. Lucks este profesor de inginerie chimică și inginerie biologică la Northwestern și alături de echipa sa au studiat modul în care organismele biologice precum microbii își simt mediul înconjurător. Microbii pot detecta corpuri în proximitatea lor, pot procesa informații și pot lua decizii cu privire la acestea, a explicat el. În timp ce oamenii nu pot mirosi sau gusta contaminanții din apă, cercetătorii au descoperit că microbii ar putea face acest lucru.
„Nu avem papilele gustative care să poată gusta când ceva este contaminat”, a spus profesorul Lucks. „Dar microbii au. Așa că îi reutilizăm pentru scopurile noastre.” Lucks și echipa s-au folosit de biologia sintetică pentru a lua aceste „papilele gustative” și a le pune în eprubete.
Lucks spune că testul funcționează utilizând fire de ADN drept „momeală”, care se află în fiecare dintre cele opt tuburi. Aceste fire de ADN sunt concepute pentru a se lega de un produs intermediar în reacția cu contaminantul, împiedicând astfel producerea materieie fluorescente finale. Fiecare tub al dispozitivului are cantități din ce în ce mai mari din acest ADN. Deoarece etapa finală fluorescentă a reacției are loc numai după ce ADN-ul momeală este epuizat, înseamnă că un tub cu o cantitate mică din „momeală” poate avea fluorescență în prezența contaminantului. Există însă și posibilitatea ca în cazul unui tub cu o cantitate mare de acest ADN să nu apară produsul flourescent. Nivelul de contaminare poate fi măsurat privind unde de-a lungul șirului de opt tuburi se oprește reacția fluorescentă.
Lucks a declarat pentru McClatchy News că echipa sa a făcut deja teste pe teren pentru dispozitivul în Costa Rica și California. În prezent, aceștia derulează primul lor studiu care implică oameni din afara echipei de cercetare din Kenya.
Autorii sunt de părere că nevoia pentru astfel de teste este reală și că dispozitivul ar trebui să fie normalizat, încât să îl poată folosi oricine, oriunde, pentru a se asigura de cât de sigură este apa din apropiere.
©Imagine: Julius Lucks/Northwestern University
Articol de Izabela Constantin
