Ученые использовали байкальских рачков для создания биосенсоров

Сотрудники НИИ биологии озера Байкал Иркутского государственного университета (ИГУ) совместно с коллегами из Восточно-Сибирского института медико-экологических исследований и Лимнологического института СО РАН изучили внутреннее строение байкальских рачков-бокоплавов и обнаружили у них жировые «горбы», в которые можно безопасно вживить микроскопические датчики для автоматического мониторинга экологии озера и здоровья его обитателей.

Зачем вообще вживлять датчики в рачков, пояснила первый автор статьи, старший научный сотрудник НИИ биологии озера Байкал ИГУ, кандидат биологических наук Екатерина Щапова:

«Дело в том, что такие «умные» имплантаты могут в реальном времени сообщать о состоянии организма: изменилась кислотность, появился токсин, начался стресс. Это открывает путь к автоматическому мониторингу экологии и здоровья гидробионтов без постоянного отлова и анализов. Но чтобы ввести датчик и не навредить животному, нужно досконально знать его анатомию».

Авторы составили карту безопасных мест для вживления датчиков. Оказалось, что идеальная мишень для имплантации — спинные мышцы. Они есть у рачков всех видов и размеров, а риск задеть внутренние органы в этом случае минимален. А у глубоководных видов рода Acanthogammarus ученые вообще разглядели внутри спинных выростов-килей «горб» из ткани, похожей на жировую ткань горбов верблюдов.

Если же сенсору нужен прямой контакт с гемолимфой (аналогом крови), то для этого в теле рачка есть специальная крупная полость между 9-м и 10-м сегментами — своего рода «карман» для кровяных датчиков. Туда можно смело вводить имплантат, не боясь повредить сердце или кишку.

Проведенные эксперименты показали, что сенсоры видны сквозь панцирь. Даже у глубоководных гигантов длиной больше 6 см, с толстым хитиновым «доспехом», сигнал от светящегося датчика успешно проходит наружу.

Хотя исследование посвящено эндемичным рачкам Байкала, которых насчитывается более 350 видов, его результаты, по словам исследователей, имеют прикладное значение. Они могут найти применение в аквакультуре для контроля здоровья рыбы и креветок, в экотоксикологии для раннего обнаружения загрязнений, а также в биомедицине для отработки методов имплантации миниатюрных датчиков.

Источник: Официальный ресурс Министерства образования и науки Российской Федерации