Questa scoperta potrebbe aiutare i ricercatori a comprendere meglio come si comportano le popolazioni di microrganismi marini e come reagiscono ai cambiamenti dell’ambiente circostante.

La tecnologia, sviluppata dai ricercatori della Facoltà di Scienze e Tecnologia (FCTUC) dell’università, trasforma minuscole fluttuazioni elettriche in informazioni sulle popolazioni di microalghe viventi.

Ricavare informazioni dal rumore elettrico

La ricerca si concentra sul Phaeodactylum tricornutum, una specie di microalga marina comunemente utilizzata negli studi scientifici.

I ricercatori hanno sviluppato un elettrodo tridimensionale con una struttura porosa in grado di rilevare sottili fluttuazioni elettriche associate all’attività delle cellule viventi.

Questi segnali, che normalmente potrebbero essere ignorati in quanto considerati rumore elettrico di fondo, possono rivelare informazioni sull’attività biologica.

Il team ha scoperto che le microalghe vive alterano in modo significativo le fluttuazioni elettriche registrate dal dispositivo. Man mano che la concentrazione di microalghe aumenta, cambiano anche le caratteristiche statistiche di tali segnali.

Ciò suggerisce che le misurazioni elettriche potrebbero fornire un ulteriore strumento per osservare i cambiamenti all’interno delle popolazioni di microrganismi.

Un nuovo modo di osservare gli organismi viventi

Paulo Rocha, coordinatore del progetto, ha spiegato che la ricerca mette in discussione la concezione convenzionale del rumore elettrico.

«Siamo abituati a considerare il rumore elettrico come qualcosa da eliminare. Ciò che dimostriamo è esattamente l’opposto: queste fluttuazioni possono contenere informazioni sullo stato e sulle dinamiche di una popolazione vivente. È come aprire una nuova finestra per osservare processi biologici che, fino ad ora, erano praticamente invisibili dal punto di vista elettrico», ha affermato.

La tecnologia utilizza un elettrodo appositamente progettato con un’impedenza elettrica molto bassa, che gli consente di captare i segnali legati ai processi ionici che avvengono nelle cellule viventi.

Secondo i ricercatori, questa configurazione rende possibile identificare fluttuazioni difficili da osservare con le tecniche convenzionali.

Cosa potrebbe significare questo per la qualità dell’acqua?

Sebbene la ricerca rimanga incentrata sulla comprensione del comportamento elettrico delle popolazioni di microalghe, le sue potenziali applicazioni vanno oltre il laboratorio.

L’Università di Coimbra sostiene che questo approccio potrebbe, a lungo termine, contribuire allo sviluppo di nuove tecnologie di monitoraggio per l’ecologia acquatica, l’acquacoltura, la qualità dell’acqua e i sistemi bioelettrochimici.

A lungo termine, i ricercatori sperano che questa tecnica aiuti gli scienziati a comprendere come i microrganismi rispondono ai cambiamenti ambientali e come le popolazioni si comportano collettivamente.

La ricerca è stata condotta da team del Laboratorio di Ricerca in Bioelettronica e Bioenergia, del Centro di Ecologia Funzionale e del Laboratorio Associato TERRA, tutti affiliati al Dipartimento di Scienze della Vita dell’Università di Coimbra.

I risultati suggeriscono che i segnali elettrici, un tempo considerati interferenze indesiderate, potrebbero diventare una fonte utile di informazioni sulla vita microscopica negli ambienti acquatici.

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