بكتيريا تنتج إشعاعات مضيئة وتكشف عن وجود السموم

تمكن العلماء من صنع لوحات مضيئة مصنوعة من البكتيريا المتوهجة كمصدر حيوي مضيء ينتج الأضواء بشكل متناغم.

لاحظ العلماء في جامعة سان دييجو بالولايات المتحدة الأميركية إمكانية الحصول على أضواء حيوية من خلال جمع ملايين الخلايا البكتيرية، وذلك بمعالجة الساعة البيولوجية لآلاف الخلايا البكتيرية من خلال بروتين "الفلورسنت".

باستخدام قليل من الفن مع الكثير من الهندسة الحيوية، استطاع العلماء تشكيل البكتيريا لتعطي ومضات ضوئية متوهجة في الوقت ذاته، لتوصلوا إلى اختراع من شأنه أن يحدث الكثير من التغيير في الحياة الواقعية.

ولتنظيم حركة البكتيريا للتزامن مع بعضها صمم العلماء رقاقة تسمى "ميكروفلويديك"لتجمع مستعمرات البكتيريا المختلفة والتي تتفاعل معاَ وتحفز بعضها للتوهج في نفس الوقت من خلال إطلاق غاز ينتشر فيما بينها. كما استطاع العلماء، باستخدام نفس الطريقة، الحصول على جهاز استشعار بكتيري بسيط يكشف عن وجود سم الزرنيخ في المواد وذلك عندما تنخفض وتيرة الذبذبات الناتجة عن البكتيريا المتوهجة، لأن البكتيريا حساسة لأنواع عديدة من الملوثات البيئية والكائنات الحية.

ويختلف هذا الجهاز عن الأجهزة العادية في أنه يتكون من الكائنات الحية التي تستجيب للتغيرات في حالة وجود سموم. ويعتقد العلماء أن هذا الاكتشاف قد يساهم في تصميم أجهزة استشعار بكتيرية منخفضة التكلفة وقادرة على الكشف عن ملوثات المعادن الثقيلة والكائنات المسببة للمرض كما يمكن للجهاز أن يحدد تركيزات السم من خلال تغيير نمط وميضها لأن البكتيريا تستجيب بطرق مختلفة للتركيزات المتعددة.

يذكر أن كل خلية بكتيرية تصدر ضوء يسمى بالـ "بيو بيكسل" وهو وحدة الضوء المنفردة مثل "البيكسل" الذي يصدر عن شاشات الحاسب أو التلفاز وتنتج أكبر رقاقة تحتوي على حوالي 50 مليون خلية بكتيرية متوهجة نحو 13000 "بيو بيكسل" بينما تحتوي أصغر رقاقة على حوالي 2.5 مليون خلية بكتيرية وتصدر حوالي 500 "بيكسل". ويسعى العلماء في غضون خمس سنوات إلى استخدام هذا الإختراع للكشف عن وجود المواد السامة وتركيزاتها بوضع جهاز استشعار صغير باليد يأخذ قراءات من ومضات البكتيريا.