Yeni Geliştirilen Bakteriyel Temelli Sensör Tekniği ile Mayın Arama ve Tarama
Kara mayın modern savaşın başlangıcından bu yana tercih edilen silahlardan biri olmuş ve şu anda kullanılan herhangi bir silah sisteminden daha fazla tanıtım ve endişe uyandırmıştır. 1. Körfez Savaşı'nda yedi milyon mayın , Bosna savaşında kilometrekareye ortalama 152 mayın döküldüğü tahmin edilmektedir. Her yıl kaldırılması gereken 2-3 milyon mayının sadece 100.000'den azı kaldırılmaktadır. Bununla birlikte, İkinci Dünya Savaşı sırasında İngiltere'nin plajlarında konuşlandırılan mayınlar ve Kuzey Afrika çölleri insan hayatını ve mülkiyetini tehdit etmeye devam etmektedir. Mayınların varlığı, kullanılabilir toprak kaynakları ve hayvancılık kayıplarına yol açtığından acil bir şekilde kaldırılması gerekmektedir.
Araştırmalar, çevresel bir kirleticinin varlığında mikroorganizmaların kirleticiye adapte olabileceğini ve onu bir besin kaynağı olarak kullanabileceğini göstermiştir. Aynı şekilde, kara mayınlarının bulunduğu ortamlarda mikroorganizmalar patlayıcıları veya patlayıcıların gazlarını uyarabilir ve gelişebilirler. Seçici zenginleştirme kültür teknikleri kullanarak kara mayınlarının bulunduğu ortamlar biyolüminesans reaksiyonu üreten mikrobik mikroorganizma türleri ile kolaylıkla tespit edilebilmektedir.
Bilim adamları bu çalışmalarında,floresan Pseudomonas putida tabanlı sensör suşu ve bir lazer görüntüleme sistemi kullanılarak hedefin 2 metre içinde 2,4,6-trinitrotoluen (TNT) keşfetmişlerdir. Çoğu mayına TNT, kendiliğinden ya da diğer patlayıcılarla birlikte bulunur. Daha önce, hem buharlı faz TNT'sinin, hem de ana kirlilik ve parçalanma ürünü olan, 2,4-dinitrotoluenin (DNT) mikromolar düzeyinde saptamasını yapabilen bir Escherichia coli raportör türü geliştirmişlerdir.
Bakteriyel TNT sensör suşu, DNT / TNT ile uyarılabilir yqjF gen promotörünün yeşil flüoresan protein geni gfpmut ile kaynaştığı bir plazmit barındırmaktadır. YqjF'nin, henüz tanımlanamayan bir DNT bozunma ürünü tarafından aktive edilmesi, transkripsiyonel düzenleyici YhaJ8 tarafından kontrol edilir. Bakteri floresanının uzaktan algılanması ve miktarının tespiti için lazer tabanlı bir optoelektronik sistem geliştirilmiştir.Fliermans, C.B. and Lopez-de-Victoria G. 1998. Microbial mine detection system (MMDS). Proc. SPIE, 3392, 462. Belkin, S., et al., Remote detection of buried landmines using a bacterial sensor. Nat Biotechnol., 2017. 35: p. 308 -310
Lazer Tabanlı Optoelektronik AlgılayıcıBelkin, S., et al., Remote detection of buried landmines using a bacterial sensor. Nat Biotechnol., 2017. 35: p. 308 -310
Lazer tabanlı optoelektronik algılayıcı
Sonuç olarak, mühendislik biyo-sensörlerinin kara mayınlarını ayırma ve tespit sisteminde kullanılma potansiyeline sahip olduğunu ortaya koymaktadır. Bu amaçla, uzaktan tarama aygıtı, daha geniş alanlar için geliştirilmiş tarama hızlarına sahip olmalı ve aynı zamanda, hafif, insansız uçaklarda veya uçaklarda kullanabilmek için daha kompakt olmalıdır.