إذا أراد العلماء حالياً كشف ما إن كانت هناك بكتيريا تلوث الماء أم لا، فإن لديهم خياران رئيسيان، الأول هو أن يأخذوا عينة إلى المختبر، حيث يقومون بمحاولة زرع البكتيريا التي يشكون في أمرها، ثم يقومون بعد المستعمرات البكتيرية الناتجة ليحددوا تركيزها في الماء، أما الخيار الثاني فهو تحليل الماء بواسطة الفصل الكروماتوجرافي للغاز في المختبر، والذي يعد مكلفاً، أو باستخدام المطياف الكتلي، لكن، يبدو ان هذا الابتكار الجديد القادم من علماء جامعة سيول الوطنية سوف يغير المعادلة من الآن فصاعداً.
هذا الابتكار الذي سمي “الأنف البيو إلكترونية”، يمكن استخدامه في الموقع الذي تريد الكشف فيه عن تلوث المياه بالبكتيريا مباشرة دون الحاجة للذهاب إلى المختبرات، ويقال إنه أكثر حساسية من التقنيات الحالية المستخدمة.
عندما توجد البكتيريا التي تنقل بالمياه بمستويات عالية كفاية في الماء، فإننا نستطيع أن نعرف ذلك بأنفسنا من خلال الرائحة، حتى إذا لم يكن هناك مستويات كافية من الميكروبات للتسبب بخطر صحي فعلي، فإن الرائحة أيضاً كفيلة بصرف الناس عن مياه الشرب.
الأنف البيو إلكترونية تعمل مثل أنف الإنسان، فهي تستطيع تحديد وجود جزيئات الرائحة، وفي الحقيقة، هي تستخدم مستقبلات أنفية إنسانية تم زرعها في المختبرات، جنباً إلى جنب مع ترانزوستر أنابيب الكربون النانوية المتأثرة بالمجال المحيط.
وقد تم اختيار هذين النوعين من المستقبلات بشكل خاص بسبب قدرتهما على كشف نوعين من أكثر الجزيئات ذات الرائحة التي تنتجها البكتيريا انتشاراً، وهما المركب جيوسمين (GSM) و 2 ميثيل ليزوبورينول (MIB).
وبعكس أنوفنا البشرية، فإن هذه الأداة تتميز بقدرتها على التقاط هذين المركبين ذوي الرائحة، حتى إن كانت مختلطة مع مجموعة متنوعة من الروائح الأخرى، كما تستطيع كشفها برغم التركيزات القليلة التي قد تصل إلى 10 نانوجرام لكل لتر من الماء.
وبمجرد أن ينتهي تطوير هذه الأداة ويتم تصغير حجمها أكثر، سوف يكون لها استخدام عظيم، ليس فقط في كشف البكتيريا، وإنما قد تستخدم أيضاً في كشف العلامات البيولوجية لمرض معين، أو وجود مخدرات غير مشروعة، كما يمكن استخدامها في تطوير منتجات مثل العطور، والنبيذ والقهوة، حتى إننا يمكن أن نستخدمها في إنشاء قاعدة بيانات للروائح، لتنتج عن تكوين أكواد عالمية موحدة للروائح.
هذا ليس الابتكار الأول للفريق في هذا المجال، فقد سبق وأن أعلنوا في العام 2011 عن جهاز “الأنف الصناعية” الذي يقوم بشم العدوى البكتيرية في الدم، اعتماداً على رائحة الجزيئات الكيميائية التي تنتجها، لتجعل الأطباء قادرين بسرعة على تحديد وجود العدوى في دم المصاب، ثم التعرف على نوع وسلالة الميكروب، والذي سيتغلب على الأساليب التقليدية برغم دقتها، بسبب عنصر الزمن، والذي قد يصنع فرقاً في حياة أو موت المريض، فقد قال البروفيسور كين سوسليك العامل على البحث ان المستشفيات تشخص العدوى في غضون 72 ساعة، لكن المريض قد يكون مات بالفعل في هذه الفترة، كما إنها رخيصة التكلفة.