Löytö voi auttaa tutkijoita ymmärtämään paremmin, miten meren mikro-organismien populaatiot käyttäytyvät ja reagoivat ympäristönsä muutoksiin.

Yliopiston luonnontieteiden ja teknologian tiedekunnan (FCTUC) tutkijoiden kehittämä tekniikka muuntaa pienet sähköiset vaihtelut tiedoksi elävistä mikrolevykantoista.

Tietoa sähköisestä kohinasta

Tutkimus keskittyy Phaeodactylum tricornutum-lajiin, joka on tieteellisissä tutkimuksissa yleisesti käytetty merimikrolevälaji.

Tutkijat kehittivät kolmiulotteisen, huokoisen rakenteen omaavan elektrodin, joka pystyy havaitsemaan elävien solujen toimintaan liittyviä hienovaraisia sähköisiä vaihteluita.

Nämä signaalit, jotka tavallisesti saatettaisiin sivuuttaa sähköisenä taustakohinana, voivat paljastaa tietoa biologisesta aktiivisuudesta.

Tutkimusryhmä havaitsi, että elävät mikrolevät muuttavat merkittävästi laitteen rekisteröimiä sähköisiä vaihteluita. Mikrolevien pitoisuuden kasvaessa myös näiden signaalien tilastolliset ominaisuudet muuttuvat.

Tämä viittaa siihen, että sähköiset mittaukset voisivat tarjota uuden tavan havainnoida muutoksia mikro-organismipopulaatioissa.

Uusi tapa tarkkailla eläviä organismeja

Hankkeen koordinaattori Paulo Rocha selitti, että tutkimus haastaa perinteisen käsityksen sähköisestä kohinasta.

”Olemme tottuneet ajattelemaan sähköistä kohinaa ilmiönä, joka tulisi poistaa. Me osoitamme juuri päinvastaista: nämä vaihtelut voivat sisältää tietoa elävän populaation tilasta ja dynamiikasta. Se on kuin avautuisi uusi ikkuna biologisten prosessien havainnointiin, jotka ovat tähän asti olleet sähköisesti käytännössä näkymättömiä”, hän sanoi.

Teknologiassa käytetään erityisesti suunniteltua elektrodia, jonka sähköinen impedanssi on erittäin alhainen, minkä ansiosta se pystyy tallentamaan signaaleja, jotka liittyvät elävissä soluissa tapahtuviin ioniprosesseihin.

Tutkijoiden mukaan tämä kokoonpano mahdollistaa sellaisten vaihteluiden tunnistamisen, joita on vaikea havaita perinteisillä menetelmillä.

Mitä tämä voisi tarkoittaa veden laadun kannalta?

Vaikka tutkimus keskittyy edelleen mikroleväpopulaatioiden sähköisen käyttäytymisen ymmärtämiseen, sen potentiaaliset sovellukset ulottuvat laboratorion ulkopuolelle.

Coimbran yliopiston mukaan lähestymistapa voisi lopulta edistää uusien seurantatekniikoiden kehittämistä vesiekologian, vesiviljelyn, veden laadun ja bioelektrokemiallisten järjestelmien alalla.

Pidemmällä aikavälillä tutkijat toivovat, että tekniikka auttaa tutkijoita ymmärtämään, miten mikro-organismit reagoivat ympäristömuutoksiin ja miten populaatiot käyttäytyvät kollektiivisesti.

Tutkimuksen toteuttivat Bioelektroniikan ja bioenergian tutkimuslaboratorion, Toiminnallisen ekologian keskuksen sekä TERRA-yhteistyölaboratorion tutkimusryhmät, jotka kaikki kuuluvat Coimbran yliopiston elintieteiden laitokseen.

Tulokset viittaavat siihen, että sähköiset signaalit, joita aiemmin pidettiin ei-toivottuna häiriönä, voisivat muodostua hyödylliseksi tietolähteeksi vesialueiden mikroskooppisesta elämästä.

Aseta The Portugal News ensisijaiseksi uutislähteeksesi Googlessa

GoogleLisää ensisijaiseksi lähteeksi Googlessa