مخمر، قارچی که همه جا یافت می‌شود و به نظر هر کاری را می‌تواند انجام دهد، اکنون کاربرد تازه‌ای یافته است.
اگر با عملکرد مخمرها آشنایی ندارید، این را به عنوان یادآور داشته باشید: مخمرها طعم شراب ایجاد می‌کنند، در تولید الیاف و پارچه به کار می‌روند، در تولید مواد مخدر کم خطرتر و غذاهای خوشمزه‌تر استفاده می‌شوند و در آزمایشگاه‌های علمی در سراسر جهان هم به عنوان ارگانیسم مدل کاربرد زیادی دارند. اکنون، محققان، وظیفه‌ی شناسایی پاتوژن‌های قارچی خطرناک، کشنده و فراگیر را نیز بر عهده‌ی مخمرها گذاشته‌اند.
تیمی از محققان به سرپرستی Virginia Cornish از دانشگاه کلمبیا، با استفاده از نمونه‌ی تغییریافته ژنتیکی ساکارومیسز سرویزیه یا مخمر نان، سنسوری زیستی ساده و ظریف، به صورت میله‌ای، طراحی کرده‌اند که می‌تواند حضور پاتوژن‌های قارچی ایجادکننده بیماری در انسان و کشاورزی را شناسایی کند. برخلاف سایر پیشرفت‌های آزمایشگاهی که مدت زمان زیادی با استفاده در دنیای واقعی فاصله دارند، این محققان معتقدند بیوسنسوری که ساخته‌اند (که هزینه‌اش از یک پِنی هم کمتر است)، همین الان نیز می‌تواند برای استفاده در سراسر جهان پخش شود. محققان در مقاله‌ای که در science advances منتشر شده است نوشته‌اند:
در مراحل اولیه پیاده‌سازی و استفاده از این محصول، این بیوسنسورها به راحتی در کلینیک‌ها پذیرفته شده و برای شناسایی سریع‌تر قارچ‌های پاتوژن موجود در نمونه‌های خونی به کار خواهند رفت.
برآورد می‌شود پاتوژن‌های قارچی علاوه بر خراب کردن گیاهان غذایی اساسی، سالانه باعث حدود دو میلیون مرگ در سراسر جهان می‌شوند. این پاتوژن‌ها، که اغلب بسیار دیر شناسایی می‌شوند، بر مردم ساکن نواحی فقیرنشین و نیز نواحی کم‌منبع کره‌ی زمین که کمبود کلینیک‌های مجهز و آزمایشگاه‌های دارند، تاثیر بسیار زیادی می‌گذارند. یک سنسور زیستی ارزان قیمت لطف بسیار بزرگی به فعالیت‌های شناسایی پاتوژن‌ها در سراسر جهان خواهد کرد و بدون شک، جان افراد بسیار زیادی را نجات خواهد داد.
چگونه کار می‌کند؟
کورنیش و شاگردانش، پروتئین‌های گیرنده غشای سلولی مخمر نان را با پروتئین‌های گیرنده‌ی یک پاتوژن مورد نظر جایگزین . در مرحله‌ی اول، محققان، رسپتورهای فرومون (ماده‌ی شیمیایی بودار) غشای مخمر کاندیدا آلبیکنز را از آن جدا کردند و آن‌ها را به مخمر نان افزودند. کاندیدا آلبیکنز به طور طبیعی در روده وجود دارد اما اگر از کنترل خارج شود می‌تواند عفونت‌های کشنده‌ای را ایجاد کند.
گروه کورنیش مخمر ساکارومیسز سرویزیه را به گونه‌ای از نظر ژنتیکی تغییر دادند که در صورت شناسایی فرومون‌‌های کاندیدا آلبیکنز در یک نمونه، لیکوپن تولید کند. لیکوپن ماده‌ای است که باعث رنگ قرمز گوجه می‌شود و اگر در نمونه‌ای پاتوژن وجود داشته باشد، سنسور به زنگ قرمز در می‌آید. دانشمندان علاوه بر کادیدا آلبیکنز، در شناسایی ده پاتوژن دیگر به این روش نیز موفق بودند.
دقت این بیوسنسور مخمری به اندازه‌ی دقت تکنیک‌های امروزی گران‌قیمت و نیازمند فرد آموزش‌دیده است و می‌تواند برای شناسایی پاتوژن‌ها در خون، آب، ادرار و زباله‌ها مفید واقع شود. همچنین این بیوسنسور می‌تواند با استفاده از تکنولوژی‌های کشت مخمر موجود، در اندازه‌های انبوه تولید شود. این بیوسنسورها با گذشت ۳۸ هفته از تولید، هنوز هم قابل استفاده‌اند.
کورنیش در یک مصاحبه گفت:
همانگونه که ما الان می‌بینیم، احتمالات، پایان‌ناپذیرند. ما تازه به این تکنولوژی تازه‌ی هیجان‌انگیز قدم نهاده‌ایم. این آغاز سفری دارای قدرت زیاد برای انجام کارهای بسیار است.
