Бактерии против мин

Израильские ученые разработали новый метод дистанционного поиска мин с помощью бактерий, который спасет жизни многих военных.

Подробная научная работа опубликована в апреле месяце в журнале Nature Biotechnology, передает vesty.co.il.

Ныне под землей находится около 100 миллионов взрывчатых объектов в рабочем и нерабочем состоянии на территории 70 стран мира. При этом их до сих пор ищут в большинстве случаев «дедовскими» методами, то есть со значительным риском для жизни.

Группа научных сотрудников Еврейского университета в Иерусалиме во главе с профессором Шимшоном Белкиным сумела вырастить на основе кишечной палочки генномодифицированные бактерии, которые светятся при наличии в среде взрывчатых веществ. Микроорганизмы разбрасывают на потенциально опасных территориях и затем наблюдают за их поведением с помощью удаленной аппаратуры.

Действие системы основано на реакции бактерий на химические вещества, выделяемые в малых количествах минами. Бактерии, помещенные в полимерные гранулы, разбрасываются по минному полю, а их флуоресценция затем обнаруживается с помощью лазерной системы, которую можно установить в транспортном средстве, включая беспилотные летательные аппараты. Система была успешно протестирована на реальных минных полях на севере Израиля, сканируя землю со скоростью около 18 сантиметров в секунду. Разработчики рассчитывают еще улучшить этот показатель.

Исследователи помещали около 100 000 бактерий в полимерные шарики, получаемые из водорослей, и разбрызгивали их по минному полю. Через сутки они использовали лазер для дистанционного определения и количественной оценки флуоресценции с расстояния 20 метров. Позже они сообщили о доведении времени определения до трех часов, а также о работе над ограничением времени жизни бактерий, чтобы уменьшить массовые опасения о потенциальной опасности попадания генетически модифицированных организмов в окружающую среду.

«Наши полевые данные показывают, что инженерные биосенсоры могут быть полезны в системе обнаружения мин, – говорит профессор Шимшон Белкин, возглавлявший эксперимент. – Для того чтобы технология стала возможной, необходимо преодолеть несколько проблем, таких как повышение чувствительности и стабильности сенсорных бактерий, повышение скорости сканирования для покрытия больших площадей и создание более компактного сканирующего устройства, чтобы его можно было использовать на борту беспилотного самолета».

Исследователи отмечают эффективность, удобство и дешевизну метода. Нужные бактерии несложно выращивать и хранить в холодильнике или в сушеном виде. Новый метод успешно протестировали на минном поле на севере Израиля.

Три года назад Белкин и его коллеги получили побочный продукт своих экспериментов – модифицированные бактерии, пригодные для распознавания загрязняющих примесей в воде.

Однако, данный метод не нов и придуман, в принципе, не евреями. Ещё в 2009 г. подобную работу провели шотландские ученные. Именно они разработали простой и недорогой способ обнаружения мин с помощью бактерий. Микроорганизмы создают при помощи новой технологии, называемой BioBricking и позволяющей манипулировать частями ДНК бактерий.

Биологи из университета Эдинбурга создали особый вид бактерий, которые начинают ярко светиться в присутствии неразорвавшихся мин - точнее, веществ, со временем вытекающих из боеприпасов и попадающих в почву.

Затем создается бесцветная смесь, которая спустя несколько часов после нанесения на землю, содержащую мины, начинает светиться зеленым цветом. Своеобразным раствором бактерий можно поливать почву в подозрительных местах. Если территория большая и очень опасная, можно опрыскивать ее, например, с самолета (как это иногда делают с водой или удобрениями, пестицидами).

Основные преимущества нового метода: простота изготовления, дешевизна производства смеси и точность определения положения боеприпасов.

"Такой антиминный сенсор является еще одним примером того, как инновационные достижения науки помогают обычным людям", — говорит в пресс-релизе университета один из авторов работы доктор Алистер Элфик.

Михаил Фещук