Forschende der Hebräischen Universität Jerusalem (HU) haben in Zusammenarbeit mit dem auf Bioproduktion spezialisierten Unternehmen Enzymit erfolgreich einen Protein-basierten Biosensor entwickelt, der in der Lage ist, Landminen und eine Vielzahl anderer nicht detonnierter Sprengstoffe auf TNT-Basis präzise zu erkennen. Das Team verwendete die proprietären Algorithmen und experimentellen Fähigkeiten von Enzymit, um den Sensor zu optimieren. Dadurch konnte eine fünffache Steigerung der Empfindlichkeit, schnellere Reaktionszeiten und ein 30-mal stärkeres Signal als das ursprüngliche Modell erreicht werden. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift „Computational and Structural Biotechnology Journal“ veröffentlicht.

Geleitet von Professor Shimshon Belkin, Leiter des Labors für Umweltmikrobiologie und Biosensoren an der Hebräischen Universität, entwickelte das Team einen bakterienbasierten Ansatz zur Erkennung von Sprengstoffen. Durch ihre Forschung entwickelten sie einen Biosensor, der auf lebenden Zellen basiert und Biolumineszenz emittiert, um selbst geringe Mengen an dem Sprengstoff DNT (2,4-Dinitrotoluol) präzise zu identifizieren. Diese innovative Technologie bietet eine kostengünstige und effiziente Lösung für die weltweite Verbreitung von Landminen, die nach wie vor eine ernsthafte Bedrohung für Menschen und die Umwelt darstellen.

Traditionelle Methoden zur Erkennung von Landminen sind teuer, zeitaufwendig und können gefährlich sein. Die Biosensorplattform des Teams nutzt das Bakterium E. coli, um geringe Mengen an DNT, einem flüchtigen Nebenprodukt von TNT, das aus den Minen in den umgebenden Boden gelangt, zu erkennen. Das E. coli-Bakterium ist so programmiert, dass es kurz nach dem Einsatz abstirbt und somit keine Gefahr für Menschen oder die Umwelt darstellt.

Die Zusammenarbeit zwischen dem Team der Hebräischen Universität und Enzymit zeigt das Potenzial der synthetischen Biologie, drängende globale Herausforderungen anzugehen. In den letzten zehn Jahren hat sich das Labor auf die Entwicklung von Biosensorlösungen zur Erkennung von Sprengstoffen konzentriert, und dieses Projekt hat zur Schaffung einer fortschrittlichen Biosensorplattform geführt. Neben der Erkennung von Landminen erforscht das Team die Erweiterung der Biosensorplattform zur Erkennung anderer gefährlicher Materialien wie alternativer Formen von Sprengstoffen, Umwelttoxinen und gefährlichen Chemikalien.

Gideon Lapidoth, CEO von Enzymit, äußerte seine Bewunderung für das Team von Professor Belkin und seine herausragenden Beiträge zur Entwicklung von Biosensorlösungen zur Erkennung von Sprengstoffen. Er hob die innovative Natur dieses Projekts im Bereich der Landminenerkennung hervor und betonte das Potenzial der Kombination von synthetischer Biologie und künstlicher Intelligenz zur Schaffung sicherer und nachhaltiger Lösungen für humanitäre und Umweltfragen.

Quellen:
– Hebräische Universität Jerusalem
– Computational and Structural Biotechnology Journal