Исследователи из Университета Калифорнии, Сан-Диего, получили грант на $953 958 от Агенства передовых оборонных исследовательских проектов (Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA)) на разработку сложного биосенсора, который может защитить национальные водные ресурсы от широкого ряда токсинов, включая тяжелые металлы и другие яды.
Проект во главе с Джеффом Хэсти, директором Института BioCircuits в Калифорнийском Университет Сан-Диего, будет сочетать в себе секвенирование (определение последовательностей) следующего поколения, синтетическую биологию и микрожидкостные технологии для проектирования весьма специфичного массива биосенсоров, которые будут непрерывно отслеживать наличие токсинов в водных ресурсах.
Существует перспектива финансовой поддержки DAPRA в размере дополнительных $655 130 и в течение второго года.
«Новое устройство будет обнаруживать близкое к смертельному количество тяжелых металлов, таких как ртуть, мышьяк и кадмий наряду с цианидом и органофосфатными пестицидами с высокой специфичностью, — говорит Хэсти. – В отличие от современных методов тестирования, которые являются дорогостоящими и могут выполняться только спорадически, наша технология будет недорогой непрерывной системой «первой реакции». Она будет сигнализировать о необходимости использования более тщательных методов химического анализа».
Институт BioCircuits является одним из 20 организованных научно-исследовательских подразделений в Калифорнийском Университете в Сан-Диего и имеет обширный опыт разработки алгоритмов распознавания образов, включая химическую дифференциацию, с использованием искусственных сенсоров с широкой реакцией на большой спектр химических веществ.
Сердцем устройства обнаружения будет микрожидкостный чип, непрерывно направляющий воду на колонии микробных клеток, действующих в качестве детекторов. «Это устройство спроектировано, чтобы генерировать макроскопические сигналы, делающие ненужным использование специализированной оптики, — говорит Хэсти. – Это заложит основу для преобразования в электрические сигналы, которые позволят использовать дешевую электронику».
«Мы используем простые штаммы лабораторных бактерий, потому их что генетика и молекулярное поведение безопасны, хорошо изучены и чувствительны к токсинам, которые мы хотим обнаружить, — говорит Хэсти. – Работа биосенсора будет защищена жестким кейсом с температурным контролем, блокирующим воздействие ультрафиолетового излучения».
«Устройство будет развернуто в открытых водоемах и практически не потребует инфраструктуры для непрерывного контроля качества воды, — говорит Хэсти. – Оно будет обнаруживать гораздо больше токсинов чем обычные тест-полоски без необходимости в специально обученном персонале».
Помимо защиты национальных водных ресурсов от террористического или случайного загрязнения устройство вполне может стать запатентованной технологией.
«Работая с Офисом Передачи Технологий университета, — говорит Хэсти, — мы будем искать местную компанию для лицензирования и коммерциализации нашего устройства».
Источник: http://phys.org/news/2014-03-biosensor-toxic-threats.html
