Група дослідників розробила новий тип біосенсора, який не тільки виявляє небезпечні бактерії E. coli у воді, але й здатний знищити їх на місці.
Про це розповів журнал Advanced.
Цей пристрій працює без підключення до зовнішнього джерела живлення завдяки використанню біопаливного елемента, аптамерів і механізму усунення бактерій, що робить процес очищення води більш доступним і ефективним.
Замість складного обладнання та професійних навичок, необхідних для традиційних методів водного аналізу, новий сенсор працює автономно, за допомогою ферментативного біопаливного осередку, що генерує електрику при розщепленні глюкози. Для підвищення стабільності ферменти оброблені захисним металоорганічним каркасом, що перешкоджає їх деградації.
Для виявлення бактерій сенсор використовує антитіла-аптамери, що з’єднуються з частинами зовнішньої оболонки E. coli. Вони взаємодіють з наночастинками срібла, що блокують доступ глюкози до ферменту до моменту виявлення бактерій. Після фіксації бактерій, відбувається окислювальна реакція, яка генерує електричний сигнал.
Окрім виявлення інфекції, біосенсор також знищує бактерії, випускаючи іони срібла з антимікробними властивостями, що дозволяє усунути до 99,9% бактерій за кілька годин. Тестування показало ефективність навіть на реальних зразках води з точністю від 91,06% до 101,9%, а сенсор зберігає працездатність після кількох циклів використання.
Однак, незважаючи на обнадійливі результати, дослідники підкреслюють необхідність додаткових випробувань для вивчення екологічної безпеки на довгострокову перспективу. Потрібно дослідити можливе накопичення іонів срібла в навколишньому середовищі та розробити механізми їх контролю. Результати дослідження можуть значно змінити підхід до забезпечення безпечної питної води по всьому світу.