خلق سنسورهای زیستی برای کشف زیردریاییها
به گزارش کارگروه فناوری اطلاعات سایبربان؛ محققان با دستکاری ژن این موجودات از آنها در زمینههای مختلف مانند کشف زیردریاییها، تولید پوشش استتاری زیستی و رنگهایی با قابلیت خود ترمیمی استفاده خواهند کرد.
زیردریاییهای دشمن همواره یکی از خطرناکترین تهدیدات برای نیروی دریایی یک کشور هستند و از طرفی کشف این شناورها کار بسیار دشواری است. چگونه میتوان یک زیردریایی را در محیطی به وسعت اقیانوس پیدا کرد؟
ارتش آمریکا امیدوار است میکروارگانیسمهای دریایی که با استفاده از مهندسی ژنتیک ایجاد شدهاند بتوانند به عنوان حسگرهایی برای کشف زیردریاییها، شناورهای سطحی و حتی غواصان به کار بروند. البته این فقط یکی از کاربردهایی است که چنین موجودات تراریختهای میتوانند ارائه کنند. پوششهای استتاری زیستی که میتوانند ظاهر خود را با محیط اطراف تطبیق دهند، داروهایی که میتوانند به سربازان برای تحمل محیطهایی با شرایط سخت کمک کنند و موارد بسیار دیگر را میتوان با استفاده از این موجودات تولید کرد. به گفته مقامات نظامی تحقیقات در این زمینه هنوز در مرحله مقدماتی است.
پروسه کار به صورت است که محققان ترکیب ژنتیکی یک میکروارگانیسم دریایی پر تعداد، مانند مارینو باکتر را به شکلی تغییر میدهند که به مواد خاصی که از شناورها یا غواصان باقی میماند واکنش نشان دهد. این مواد میتوانند شامل فلز، مواد خارج شده از اگزوز شناور، دی ان ای انسان و یا مولوکولهایی باشند که به صورت طبیعی در دریا یافت نمیشود اما یک زیردریایی دیزل الکتریک ممکن است آن را به جا بگذارد. این واکنش میتواند به شکل از دست دادن الکترون باشد. بنابراین میتوان گفت وقتی که این میکروارگانیسمها با یک زیردریایی برخورد میکنند، سیگنالهای الکتریکی تولید میکنند و یک زیردریایی بدون سرنشین خودی میتواند این سیگنالها را دریافت کند.
به گفته سارا گوین، محقق آزمایشگاه تحقیقات دریایی تنها یک سال دیگر زمان نیاز است تا بتوان موجودی دریایی را با استفاده از مهندسی ژنتیک به گونهای تغییر داد که بتواند سیگنالهایی را از خود ساطع کند. او در این زمینه میگوید:
دلیل این که معتقدیم چنین چیزی ممکن است، حجم عظیمی از اطلاعات است که از رشد این میکروارگانیسمها جمعآوری کردهایم. بنابراین پس از تحقیقات بر روی پتانسیل تعویض ژن، بیان ژن و شبکه تنظیم کننده ژن، میتوانیم چنین سنسورهای زیستی را ایجاد کنیم.
پیش از این محققان توانستهاند با استفاده مهندسی ژنتیک خصوصیاتی که برای کشف زیردریایی نیاز است را در باکتری ای کولای ایجاد کنند. اما در زیست شناسی مصنوعی، ای کولای مانند موشهای آزمایشگاهی معمولی است. این باکتریها فراوان و ارزان هستند و کارکردن با آنها بسیار ساده است. اما نمیتوان نتیجه کار بر روی آنها را به شرایط واقعی تعمیم داد. چیزی که در ای کولای عمل میکند، لزوما در موجودات دیگر عمل نخواهد کرد. خود این باکتری هم در جاهایی که زیردریاییها هستند یافت نمیشود.
نیروی زمینی،دریایی و هوایی آمریکا در حال حاضر 45 میلیون دلار در این زمینه سرمایهگذاری کردهاند. نیروی زمینی آمریکا نیز به دنبال استفاده از میکروارگانیسمها به عنوان سنسور، شناساگر مواد خطرناک و حتی پاک کننده این مواد است. اما تمرکز اصلی در حال حاضر بر روی تولید پوششهای استتاری زیستی است که میتوان آن را با استفاده از پرینتر سه بعدی در میدان نبرد تولید کرد.
