Ученые создали метод обнаружения загрязнений в почве с помощью света

^{Фото: Виталий Аньков/РИА Новости}
Инновационная технология была создана учеными из Массачусетского технологического института (MIT). Этот новый метод позволяет бактериям излучать свет, когда они обнаруживают токсины и питательные вещества в почве и сельскохозяйственных культурах. Результаты этого научного исследования были опубликованы в журнале Nature Biotechnology (NatBiotech).

Эксперты утверждают, что эта технология намного проще и удобнее традиционных и сложных анализов, позволяя проще проверить состояние почвы. Для этого достаточно наблюдать только специально модифицированные бактерии. Их световые сигналы можно легко зарегистрировать с помощью гиперспектральных камер на беспилотниках или спутниках.

Бактерии светятся разными цветами при воздействии различных вредных или полезных веществ в почве. Для создания таких «репортерных» молекул ученые провели квантово-механическое моделирование более 20 000 метаболитов и отобрали наиболее эффективные молекулы. В результате были отобраны пигмент биливердин, который придает зеленый цвет пораженным участкам, и бактериохлорофилл, который играет важную роль в фотосинтезе.

В экспериментах, проведенных исследователями, система продемонстрировала очень высокую чувствительность. Например, образцы почвы, содержащие исследуемые вещества, излучали сигнал в 12 раз сильнее, чем контрольный образец, и этот сигнал можно было обнаружить с расстояния 90 метров. Хотя свет, излучаемый бактериями, невидим для человеческого глаза, с помощью гиперспектральных камер можно легко обнаружить даже самые незначительные изменения цвета в широком диапазоне длин волн.

«Новая система может обнаруживать в почве не только тяжелые металлы, радиацию или различные токсины, но и питательные вещества». «Другими словами, система может адаптироваться к любому веществу, которое вы хотите обнаружить в почве», — говорит профессор Кристофер Фойгт, руководивший исследованием.

Эксперты полагают, что в ближайшем будущем новая технология может найти широкое применение в сельском хозяйстве, мониторинге окружающей среды и отслеживании различных видов загрязнений. Это облегчает защиту окружающей среды и выращивание растений в здоровой почве. Читайте «Замин» в Telegram!