Bakterie byly nuceny generovat elektřinu, když najdou nebezpečné látky – a to udělaly tím, že je „uzavřely“ v kleci.

Nový biosenzor: bakterie jako „elektrické“ detektory

Vědci vytvořili perspektivní bio‑elektronický senzor, ve kterém živé bakterie generují elektrický signál při zjištění určitých látek v kapalině. Technologie je založena na hydrogelu z chitinové – přírodního polymeru získávaného převážně z obalů korýšů (ale také z měkkýšů, hub a hmyzu). Díky tomuto materiálu se senzor stává bezpečným i pro kontrolu potravin; první testy byly provedeny na mléce, kde detekuje nežádoucí nečistoty.

Jak fungují bakterie‑generátory
Bakterie schopné vyrábět elektřinu jsou známé již dlouho. Jejich rozmanitost umožňuje vybírat vhodné kmeny podle toho, jaké látky je třeba detekovat. Problém spočíval v tom, že při ponoření kolonií do kapaliny buď byly samy vyplavovány, nebo se vyplavovalo mediátor‑látka potřebná pro přenos elektronů na elektrody.

Řešení: chitinový hydrogel
Hydrogel z chitinu plní roli „pevnosti“:

- drží bakterie a mediátory uvnitř prostředí;
- poskytuje základ pro upevnění redox‑mediátorů, kteří předávají elektrony od aktivovaných bakterií na elektrody.

Chitin je bezpečný pro člověka i životní prostředí a snadno nahrazuje syntetické nosiče.

Senzor v akci
Při kontaktu s cílovými znečišťovateli (např. toxickými látkami ve odpadních vodách nebo potravinách) mikroorganismy spouští dýchací řetězec přenosu elektronů. To vede k stabilnímu elektrickému signálu, který lze zaznamenat speciálním vybavením.

V testové práci byl senzor s modifikovanými probiotickými bakteriemi *Lactobacillus plantarum* umístěn do mléka. Bakterie reagují na přítomnost konzervantu sakcin P, generujíc elektrický signál během několika hodin. Tím se senzor úspěšně objevil požadovanou látku a prokázal elektrickou aktivitu.

Perspektivy využití
Vyvinutá technologie otevírá nové možnosti monitorování kvality vody a potravin. V budoucnu ji lze implementovat do průmyslu, environmentální kontroly a zdravotnictví, podporujíc přechod k „zeleným“ řešením založeným na živých mikroorganizmech.