Gemuteerde bacteriën helpen met het opsporen van verborgen landmijnen

Toepassing van een systeem om begraven landmijnen te detecteren met behulp van een bacteriële sensor. Afbeelding Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem.

Onderzoekers van de Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem die ontdekten hoe ze fluorescerende E. coli-bacteriën konden gebruiken om landmijnen te lokaliseren, hebben ze onlangs verder gemuteerd, zodat ze nu gevoeliger zijn en een met het blote oog zichtbare gloed uitstralen, waardoor het niet meer nodig is om de grond te scannen met laserlichtstralen.

In 2017 hebben dezelfde onderzoekers al E. coli moleculair gemanipuleerd om een ​​fluorescerend licht uit te stralen wanneer het in contact komt met explosieve dampen die zich in de grond boven landmijnen hebben opgehoopt. Dit licht werd geregistreerd met behulp van een op laser gebaseerd scansysteem, zodat de mijnen veilig van veraf konden worden gelokaliseerd .

In een studie die nu is gepubliceerd in New Biotechnology, beschrijven de onderzoekers hoe ze het groen fluorescerende eiwit in de mutante E. coli-stam hebben vervangen door luciferase, een enzym dat bioluminescentie produceert die zichtbaar is voor het blote oog.

Lichtgevende microbiële kralen demonstreren het fluorescerende signaal dat door de bacteriën wordt geproduceerd. Foto Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem

“Om landmijnen en vooral oude landmijnen die misschien al minder giftige dampen uitstoten, maar die nog steeds kunnen exploderen, effectief te identificeren, was het belangrijk voor ons om de gevoeligheid van het genetische detectiecircuit te vergroten”, legt onderzoeker Benjamin Shemer uit.

Deze gemanipuleerde bacteriën zijn “de meest gevoelige biologische sensoren die ooit zijn beschreven om sporen van explosieven te detecteren”, voegt hij eraan toe.
Om te laten zien hoe ze werken, werden de pas gemuteerde bacteriën in kleine polymere bolletjes geplaatst die verspreid waren over de grond waar explosieven waren begraven.

“Het verschil tussen de grond met explosieven en de schone grond was duidelijk te zien”, zei prof. Shimshon Belkin, die het onderzoek leidde. “De kwantificering van het signaal toonde een zeer sterke reactie van de bacteriën, zo’n drie uur nadat ze op de grond waren verspreid.”

Ontvang gratis onze nieuwsbrieven!