ماشین مولکولی آلودگی آب را به سرعت تشخیص می‌دهد

در حدود 80 درصد از مردم زمین در خطر ناامنی آب قرار دارند و نیاز به روش ساده، ارزان و قابل اعتماد برای تست آب و تعیین انواع آلودگی‌ها وجود دارد.

جولیوس لوکس و همکارانش از دانشگاه نورث‌وسترن معتقد که حسگر آنها می‌تواند به این نیاز پاسخ دهد. این گروه حسگری به نام ROSALIND ساختند که با استفاده از لیگند فعال می‌شود.

در این پروژه که نتایج آن در نشریه Nature Biotechnology به چاپ رسیده است، محققان روش پیچیده‌ای اختراع نکرده‌اند بلکه آنها از رهیافت ظریفی بهره‌ بردند که در واقع عامل اصلی طعم آب است. در این روش یک تست مثبت و منفی برای تشخیص 17 نوع آلودگی آب ارائه شد که در مدت زمان یک دقیقه نتیجه آن به دست می‌آید.

رویکرد محققان این است که این ماشین مولکولی که حاوی پروتئین،DNA و RNA است، براساس نیاز خود از نو برنامه‌ریزی می‌شود.

در این پروژه، برای ساخت ماشین مولکولی از سلول‌های باکتریایی استفاده شده است که اجزاء آن کدهای ژنتیکی DNA را به صورت پیغام‌هایی در آورده و دیگر نیاز نیست از بیرون این ماشین مولکولی برنامه‌ریزی شود.

معمولا DNA در هنگام نیاز رونویسی می شود. برای این پلتفورم، در صورت وجود آلودگی در محیط، فرآیند نسخه‌برداری از DNA کلید می‌خورد.

برای تست نمونه آب مورد نظر، این ماشین مولکولی به آب اضافه می‌شود و در صورت وجود آلودگی آب، این ماشین پیغامبری را فعال می‌کند که موجب ایجاد نور درون آب می‌شود. این نور به راحتی با چشم غیرمسلح قابل مشاهده است.

نام این ماشین مولکولی (ROSALIND) از مخفف نام Rosalind Franklin گرفته شده است، کسی که روی شناسایی ساختار مارپیچ DNA کار کرده و فعالیت‌های وی نقش مهمی در کشف این ساختار داشت.

لوکس از محققان این پروژه می‌گوید: «کار او در نهایت به ما این امکان را داد تا یاد بگیریم که چگونه برنامه‌ریزی مجدد DNA انجام شود تا در فناوری ما مورد استفاده قرار گیرد. صدمین سالگرد تولد Rosalind Franklin مصادف با انتشار این مقاله بود.»

به گفته وی روش‌های فعلی سنجش آب نیازمند تخصص و تجهیزات است اما با این فناوری به سادگی در مدت زمان چند دقیقه می‌توان آب را بررسی کرد.