Спрос на обнаружение запахов растет в пищевой безопасности, медицинской диагностике и экологическом мониторинге. Живые клетки с обонятельными рецепторами могут служить чувствительными детекторами, но их использование вне лаборатории ограничено: им требуется строгий контроль температуры и влажности. Долгосрочное хранение таких клеток обычно требует дорогого криогенного оборудования, что мешает созданию портативных устройств.
Исследователи из Национальной организации по сельскому хозяйству и продовольствию (Япония) нашли решение, обратившись к уникальному насекомому — спящей хирономиде. Это насекомое способно выживать после почти полного высыхания. Ранее ученые создали клеточную линию из этого насекомого, которая может храниться в сухом виде при комнатной температуре более года, а после восстанавливать нормальную жизнедеятельность. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.
Ранее в США уже был разработан датчик запаха на основе клеток тритонов, но срок жизни этих клеток был очень небольшой. В новой коллаборации университеты объединили усилия, чтобы создать гибридную технологию: они использовали выносливые клетки в качестве платформы и встроили в них обонятельные гены плодовой мушки дрозофилы.
Ученые добавили в клетку три элемента: рецептор, который чувствует банановый запах (вещество пентилацетат), вспомогательный белок и специальный «маркер», благодаря которому она начинает светиться, улавливая запах.
Опыты подтвердили: чем выше была концентрация пахучего вещества, тем ярче светились клетки. Их чувствительность оказалась такой же высокой, как у обычных лабораторных клеток. Но главное — новые клетки не потеряли уникальную способность переносить полную сушку. Даже после двух недель в сухом виде клетки пришли в норму и снова реагировали на запах. А клетки, пролежавшие высушенными три года, после добавления воды тоже успешно заработали.
Это открытие — значительный шаг к созданию практичных биосенсеров. Отказ от необходимости в постоянном охлаждении и электропитании резко снижает стоимость хранения и транспортировки, делая возможным использование таких датчиков вне лабораторий. В перспективе они могут применяться в портативных устройствах для диагностики заболеваний, контроля свежести продуктов или выявления опасных веществ. В планах ученых — создать целый набор таких клеток, каждая из которых будет настроена на свой запах. В итоге они хотят собрать компактное устройство — «электронный нос» из высушенных клеток, готовый к работе где угодно.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что ученые впервые восстановили активность замороженного мозга.
