Бактерии помогут выявлять микропластик за несколько часов

Учёные представили биосенсор на основе живых бактерий, способный обнаруживать микропластик в воде быстрее и проще традиционных методов. В издании ACS Sensors опубликованы результаты лабораторных экспериментов, в котором команда под руководством Сонг Линь Чуа создала сенсор из изменённой бактерии Pseudomonas aeruginosa, которая светится зелёным при контакте с пластиком.

Микропластик — мельчайшие пластиковые фрагменты, часто незаметные невооружённым глазом — широко распространён в воздухе, воде и почве. Оценка содержания таких частиц важна для направления усилий по очистке, однако стандартные методы обнаружения (микроскопия, ИК‑спектроскопия, спектроскопия Рамана) требуют сложной подготовки образцов и затратного оборудования.

Исследователи модифицировали лабораторный штамм P. aeruginosa, добавив два гена. Первый активируется при контакте с пластиком, второй запускает производство зелёного флуоресцентного белка. В пробах с пластиковыми фрагментами бактерии излучали зелёный свет, тогда как в пробах с другими материалами (например, стеклом или песком) свечения не наблюдалось.

Время до появления заметного флуоресцентного сигнала составило около трёх часов для таких пластиков, как полиэтилентерефталат (PET) и полистирол. При этом модифицированные клетки оставались жизнеспособными при хранении в холодильнике (4°C) до трёх дней — словно это указывает на возможность транспортировки сенсора в полевые условия.

Для проверки работоспособности в реальных условиях учёные использовали воду из городского водоёма: сначала её профильтровали и удалили органические вещества, затем добавили биосенсор. По интенсивности флуоресценции было определено, что концентрации микропластика в образцах достигали 100 частей на миллион. Рамановская микроспектроскопия подтвердила, что большинство обнаруженных частиц — биоразлагаемые полимеры (например, полиакриламид, поликапролактон, метилцеллюлоза), которые сенсор смог зарегистрировать, несмотря на первоначальную проверку сенсора на традиционных видах пластика.

Чуа отметил, что их биосенсор предлагает «быстрый, доступный и чувствительный способ обнаружения микропластика в пробах окружающей среды в течение нескольких часов» и что он может выступать «в роли ускоренного соревнования для масштабного мониторинга и выявления очагов загрязнения для дальнейшего детального анализа».