Нематод учат обнаруживать взрывчатку

Австралийские учёные предложили использовать нематод для обнаружения взрывчатых веществ. Самыми эффективными на сегодня детекторами считаются собаки, которые способны унюхать взрывчатку при концентрации 100 частей на квадриллион. Но при этом, увы, друзья человека ничего не могут сказать о типе вещества.А вот нематоды могут обнаружить более 100 летучих углеродных молекул (например, альдегиды и спирты), а также обладают более чем тысячью потенциальных химических датчиков, которые по сей день не…
Австралийские учёные предложили использовать нематод для обнаружения взрывчатых веществ. Самыми эффективными на сегодня детекторами считаются собаки, которые способны унюхать взрывчатку при концентрации 100 частей на квадриллион. Но при этом, увы, друзья человека ничего не могут сказать о типе вещества.

А вот нематоды могут обнаружить более 100 летучих углеродных молекул (например, альдегиды и спирты), а также обладают более чем тысячью потенциальных химических датчиков, которые по сей день не описаны. Стивен Троуэлл (Организация научных и промышленных исследований Содружества) и его коллеги первыми показали, что круглые черви способны обнаруживать вещества, входящие в состав взрывчатки.

Учёные наблюдали хемотаксис червей Caenorhabditis elegans в ответ на 17 химикатов. В их числе были и собственно взрывчатые вещества (например, гексоген и нитроглицерин), и связанные с ними растворители, примеси и продукты распада. Статистически значимые положительные ответы на некоторые вещества (скажем, нитрат калия) были обнаружены даже в 0,1-процентном растворе, однако по ряду причин, которые сделали результаты эксперимента неубедительными, исследователи решили сконцентрировать свои усилия на циклогексаноне, присутствующем в некоторых взрывчатых веществах.

Обнаружение циклогексанона (движение нематоды в сторону источника химического аттрактанта) происходило уже при концентрации 3:1 000 000 в воздухе. По всей видимости, если снять ограничения эксперимента, этот показатель будет ещё ниже (то есть лучше). Похожие результаты дали бензальдегид и диацетил.

Учёным удалось установить и биологическую базу обнаружения циклогексанона. Путём генетических модификаций нематод заставили быть особенно восприимчивыми к циклогексанону, но при этом из семи веществ, похожих на циклогексанон, черви стали обращать меньше внимания только на бензальдегид (на 64%) и циклогексанол (на 33%).

В будущем эти показатели, скорее всего, удастся улучшить, но один недостаток всё же будет очень трудно ликвидировать: на хемотаксис червям требуется целый час.

Кроме того, предстоит убедиться в том, что нематоды способны обнаружить циклогексанон в присутствии множества других веществ.