Bioczujniki do monitorowania środowiska

Bioczujnik to urządzenie analityczne łączące komponent biologiczny z detektorem fizycznym, dzięki czemu umożliwia oznaczanie lub mierzenie ilości określonych związków w próbce. Element biologiczny, na przykład przeciwciało lub enzym, zwykle przejawia wysokie powinowactwo do wiązania i selektywność w zakresie danego analitu (analizowanej substancji).

W najczęściej stosowanych bioczujnikach element biologiczny unieruchomiony na stałej powierzchni wiąże się z analitem w próbce. Interakcja ta jest mierzona przez specjalny przetwornik, który przekształca sygnał biochemiczny na możliwy do zmierzenia sygnał elektryczny, proporcjonalny do stężenia analitu.

W ramach finansowanego przez UE projektu "Biosensor nanoarrays for environmental monitoring" (BIOMONAR) opracowano nową generację zaawansowanych bioczujników do monitorowania obecnych w środowisku zanieczyszczeń i patogenów. Łączą one zalety istniejących systemów czujników z niezrównaną elastycznością, pozwalającą na oznaczanie różnych analitów.

W projekcie BIOMONAR zbudowano trzy różne platformy czujników, składające się ze stałej powierzchni, pęcherzyka lipidowego lub żywej komórki bakteryjnej, a każda z nich posiada ten sam czujnik biologiczny.

Jako element biologiczny naukowcy wybrali bakteryjne białko noszące nazwę peryplazmatycznego białka wiążącego, które silnie oddziałuje z docelowymi cząsteczkami poprzez specyficzną kieszeń wiążącą. Ponieważ specyficzność kieszeni wiążącej można dostosować w taki sposób, aby odpowiadała dowolnej cząsteczce docelowej, bioczujniki BIOMONAR mają potencjalnie nieograniczone zdolności detekcyjne.

Metoda ta pomoże w realizacji założeń unijnej polityki środowiskowej dzięki możliwości dokładnego i selektywnego oznaczania różnych związków. W szczególności możliwe będzie oznaczanie zanieczyszczeń i patogenów w złożonych mieszaninach.