Вещества, которые являются вредными отходами, в то же время могут служить пищей для других организмов. Данную методику биовосстановления используют растения и бактерии, чтобы очистить загрязненные почву и воду. Некоторые организмы могут поглощать и перерабатывать индустриальные токсины, превращая их в гораздо менее вредные вещества. Эта технология может использоваться для локализации и очистки областей, нуждающихся в экологическом восстановлении.

Американские ученые - микробиолог Гарри Сейлер из Университета штата Теннесси и Михаил Симпсон, инженер-электрик из Национальной Лаборатории Оак Ридж - на основе принципа биовосстановления создали новое устройство, представляющее симбиоз биологии и микроэлектроники. Гарри Сейлер добавил несколько новых генов в бактерию Pseudomonas fluorescens HK44, заставивших ее светиться сине-зеленым светом, как только она переварит вредные отходы. Слабое свечение Pseudomonas fluorescens показывает, какие территории заражены и какова концентрация загрязняющего вещества. Однако, чтобы контролировать свечение, Сейлер должен был использовать громоздкое оборудование и волоконно-оптический кабель, ограничивая размер области, которую он мог исследовать. Симпсон же придумал оригинальное решение проблемы с аппаратурой - он объединил биохимический светочуствительный элемент Сейлера с компьютерным чипом, так что он не требует никакой волоконной оптики. Этот унифицированный сенсорный чип также способен передавать информацию на центральный компьютер без каких-либо проводов. Так, возникли биолюминесцентные передающие интегральные микросхемы - или "живые твари на чипе", как их обычно называют.

Сейлер и Симпсон внедряют бактерии в пористый полимерный материал, затем покрывают им тонким слоем содержащий сенсор чип. Полимер позволяет воде и другим веществам контактировать с бактериями, но при этом заставляя их оставаться на месте. Чтобы расширить срок полезного действия сенсоров, Симпсон разрабатывает новую версию, в которой бактерии полностью инкапсулируются на чипе наряду с кормовой базой. Уже созданный прототип биочипа может быстро и точно обнаружить нафталин - вещество, находящееся в сырой нефти, с чувствительностью 50 частиц на миллиард, а поскольку интенсивность свечения бактерий зависит от количества загрязняющего вещества, которое они поглощают, то исследователи могут легко определять также и концентрацию вредных веществ.

Дмитрий ЩУКИН