محققان دانشگاه MIT روشی تازه برای استفاده از باکتری‌های مهندسی‌شده ژنتیکی به‌عنوان حسگرهای زیستی قابل‌شناسایی از فاصله حدود ۹۰ متر توسعه داده‌اند. این نوآوری می‌تواند راه را برای نظارت از طریق پهپادها یا حتی ماهواره‌ها هموار کند و کارایی حسگرهای زیستی باکتریایی را از محیط‌های آزمایشگاهی به کاربردهای میدانی گسترش دهد.
براساس گزارش «InterestingEngineering»، قبلاً باکتری‌های مهندسی‌شده سیگنال‌های فلورسنتی تولید می‌کردند که فقط با تجهیزات تصویربرداری نزدیک و تخصصی شناسایی می‌شدند. پژوهشگران MIT موفق شده‌اند با استفاده از دوربین‌های فراطیفی (Hyperspectral)، نورهایی را که این باکتری‌ها در واکنش به حضور مولکول‌های خاص منتشر می‌کنند، از فواصل دور ثبت کنند.
این 2 نوع باکتری به‌گونه‌ای مهندسی شده‌اند که در معرض مواد خاص، امضای نوری منحصربه‌فردی در دامنه طول موج مرئی و مادون‌قرمز منتشر کنند. این امضاها از مولکول‌هایی به نام «گزارشگران فراطیفی» (Hyperspectral reporters) به دست می‌آیند که به مدارهای حساس درون سلول متصل شده‌اند.
از بین حدود ۲۰ هزار ترکیب طبیعی، پژوهشگران 2 مولکول با امضای طیفی منحصربه‌فرد انتخاب کردند؛ اولی با نام بیلی‌وردین (Biliverdin) که رنگدانهای ناشی از شکستن هموگلوبین دارد و دومی با نام باکتریوکلروفیل که رنگدانهای فتوسنتزی در باکتری‌های آبزی ایجاد می‌کند.
از کاربردهای این فناوری می‌توان در صنعت کشاورزی برای نظارت بر سطح نیتروژن و دیگر مواد مغذی خاک، در بحث ایمنی محیطی برای شناسایی آلاینده‌ها یا حتی مین‌های زمینی و در فناوری زیست‌شناسی ترکیبی برای جای‌گذاری این حسگرها درون سلول‌های گیاهی برای ساخت سیستم‌های زنده قابل‌شناسایی از آسمان اشاره کرد.
در آزمایش‌های اولیه، این باکتری‌ها در جعبه‌های ایمن روی بام یا مناطق بیابانی قرار گرفتند و پهپادهایی مجهز به دوربین فراطیفی ظرف ۳۰ ثانیه هر میدان را اسکن کردند. داده‌های دریافتی با الگوریتم‌های پردازش تصویر تحلیل شد تا باکتری‌هایی که فعال شده بودند، شناسایی شوند.
دکتر «کریستوفر وویگت»، نویسنده اصلی مقاله، می‌گوید:
«این فناوری نه‌فقط سازگار و قابل‌تنظیم است، بلکه می‌توان آن را با سنسورهای مختلف ترکیب کرد تا به طیف گسترده‌ای از مولکول‌ها پاسخ دهد. از فلزات گرفته تا تشعشعات یا حتی مواد مغذی.»
«یوناتان چملا»، از دیگر نویسندگان این مقاله نیز اضافه می‌کند:
«در 3 سال گذشته مشغول مطالعه ابعاد قانونی، ایمنی و ریسک‌های این فناوری بوده‌ایم تا بتوانیم آن را
مسئولانه به کار بگیریم.»
