バイオセンサーが水質判定に役立つ

下痢は5歳未満の子供の一般的な死因です。世界保健機関（WHO）によると、胃腸障害により世界中で毎年約150万人の子供が亡くなっています。

そのため、アリゾナ州立大学の学生チームは、飲料水の品質を監視できる安価なバイオセンサーを開発しています。

この装置のアイデアは、人類進化・社会変革学部の研究者であるマデリン・サンズ氏が考案した。

彼女は生徒たちに、グアテマラへの旅行で飲料水のサンプルを採取し、分析した話をしました。汚染された水は発展途上国にとって非常に深刻な問題です。

「土砂崩れ、地震、そして雨が頻繁に発生するため、どの水源がきれいで、どの水源がバクテリアだらけなのかを見分けることは不可能です」とマデリン・サンズは言う。「一つ確かなのは、グアテマラをはじめとする人々が暮らす環境において、バイオセンサーはまさに必要不可欠なものであり、12人どころか、数百人の命を救うことになるということです。」

2012年、9人の学生グループが国際合成生物学工学コンテストに出場しました。このコンテストでは、交換可能な部品からシンプルなデバイスを設計・開発することが求められます。

学生たちは夏の間、発明品の準備に取り組みました。彼らは、病原性微生物を検出できる、使いやすいバイオセンサーの開発に取り組みました。

「サルモネラ菌、赤痢菌、大腸菌といった病原菌を検出できるデバイスを開発しています。これらの細菌はすべて下痢を引き起こすことが知られています」と、本研究の共著者であるライアン・ミューラー氏は述べています。「理想的には、私たちのバイオセンサーは発展途上国の人々に届けられることを目指しています。このデバイスは、水が安全で健康リスクがないかどうかを判断するのに役立ちます。」

チームは2種類のバイオセンサーの開発に取り組んでいます。1つはDNA原理に基づくもので、このバイオセンサーは、生体にとって重要な有機分子、すなわちタンパク質やDNAなどの高分子と、グルコースや尿素などの低分子を識別できるようになります。

学生たちは、公共の場や現場でウイルスを検出するための携帯型バイオセンサーを2つ製作する予定です。この装置が水中の細菌を検出すると、直ちに水を青色に染め、危険を知らせ、そのような水は飲用すべきではないことを知らせます。