Mikroplastikai, tai mažyčiai plastiko fragmentai, šiandien tapo viena iš didžiausių aplinkosaugos problemų. Jų randama visur, tai ore, dirvožemyje, vandenyje ir net žmogaus organizme. Kadangi jie susidaro iš nykstančių plastikinių gaminių, jų kiekis nuolat auga, o poveikis ekosistemoms ir sveikatai dar tik pradedamas suprasti.
Todėl vienas svarbiausių uždavinių yra rasti greitus, pigius ir efektyvius būdus mikroplastikui aptikti. Iki šiol naudojamos technologijos, tokios kaip infraraudonoji ar „Ramano“ spektroskopija, yra sudėtingos, brangios ir reikalauja specialios laboratorinės įrangos.
Tai riboja tyrimų mastą ir trukdo nuolat stebėti aplinkos būklę. Todėl mokslininkai visame pasaulyje ieško alternatyvių metodų, kurie leistų greitai nustatyti užterštumo lygį. Būtent čia į pagalbą ateina biotechnologijos.
Tyrėjų komanda iš Honkongo technologijos universiteto sukūrė genetiškai modifikuotas bakterijas, kurios šviečia žaliai aptikusios mikroplastikus. Šis metodas gali tapti revoliuciniu sprendimu, nes leidžia vos per kelias valandas gauti tikslią informaciją apie taršą.
Kaip veikia bakterijos jutikliai?
Naujasis metodas remiasi bakterija „Pseudomonas aeruginosa“, kuri natūraliai gali prisitvirtinti prie plastiko paviršiaus ir formuoti biofilmą. Mokslininkai pakeitė jos genomą, įterpdami du papildomus genus. Vienas genas aktyvuojasi, kai bakterija susiduria su plastiku, o kitas sukelia žalios fluorescencijos baltymo gamybą.
Tai reiškia, kad kontaktavusios su plastiko dalelėmis bakterijos ima švytėti žaliai, todėl mikroplastiko buvimas tampa akivaizdus ir lengvai išmatuojamas. Laboratoriniai tyrimai parodė, kad bakterijos reaguoja tik į plastiką, bet ne į kitus paviršius, pavyzdžiui, stiklą ar smėlį.
Pritaikymas praktikoje
Svarbiausia šio metodo stiprybė yra paprastumas ir efektyvumas. Pavyzdžiui, jis gali aptikti dažniausiai naudojamus plastikų tipus, tokius kaip PET (gėrimų buteliai) ar polistirenas. Be to, tyrimai parodė, kad bakterijos atpažįsta ir biodegraduojamus polimerus, tokius kaip poliakrilamidas ar metilceliuliozė. Tai ypač svarbu, nes tokių medžiagų naudojimas dažnai laikomas „draugiškesniu aplinkai“, tačiau jų skilimo produktai vis tiek gali kelti grėsmę.
Metodas buvo sėkmingai išbandytas ir išvalytoje jūros vandenyje, kur bakterijos užfiksavo plastiko fragmentus net sudėtingose sąlygose. Tai įrodo, kad technologija gali būti naudojama realiomis aplinkos sąlygomis, ne tik laboratorijoje.
Greita ir pigi alternatyva
Tradiciškai mikroplastiko tyrimai gali užtrukti dienas ar net savaites, be to, kainuoja brangiai. Genetiškai modifikuotos bakterijos leidžia gauti rezultatus per kelias valandas ir praktiškai nereikalauja sudėtingos įrangos. Tokį metodą būtų galima taikyti plačiu mastu ir stebėti upes, ežerus, jūrą ar net miesto vandentiekio sistemas.
Be to, tai yra daug pigesnis sprendimas. Mokslininkų teigimu, biosensorius galėtų tapti įprastu įrankiu didelio masto monitoringui ir padėti greitai identifikuoti taršos židinius. Tai reiškia, kad būtų lengviau laiku imtis priemonių ir užkirsti kelią taršos plitimui.
Technologijos pritaikomumas
Honkongo tyrėjų sukurta technologija gali reikšmingai pakeisti kovą su mikroplastiko tarša. Šviečiančios bakterijos siūlo greitą, pigų ir patikimą būdą stebėti aplinkos užterštumą. Jei šis metodas bus plačiau pritaikytas, jis gali tapti pagrindiniu įrankiu ekologiniuose tyrimuose ir aplinkosaugos praktikoje.
Toks atradimas rodo, kaip biotechnologijos gali padėti spręsti globalias problemas, o kartu įrodo, kad inovacijos gali kilti ne tik iš pažangios elektronikos ar fizikos, bet ir iš pačios gamtos mechanizmų pritaikymo žmogaus reikmėms.
