Одним из победителей конкурса «Байкальская инициатива» 2018-2019 гг. стал проект по разработке имплантируемых флуоресцентных биосенсоров, реализованный командой ученых из НИИ биологии Иркутского государственного университета под руководством Антона Гуркова.
В 2019 году группа молодых ученых разработала имплантируемые флуоресцентные биосенсоры для мониторинга накопления тяжёлых металлов в тканях байкальских эндемичных амфипод in vivo. За сложным названием стоит работа над новым инструментом, который позволяет быстро и дёшево отслеживать содержание тяжёлых металлов непосредственно в тканях живого организма с помощью имплантируемого оптического микросенсора. Ранее работы над подобными технологиями не проводились.
Имплантируемый биосенсор является удобным инструментом для изучения чувствительности гидробионтов вообще и байкальских эндемиков в частности к загрязнению водоёмов тяжёлыми металлами. Для такой экосистемы, как Байкал, это крайне важно, поскольку эндемичные организмы могут проявлять повышенную чувствительность к некоторым загрязнителям. В свою очередь, это может означать, что необходимо провести корректировки существующих стандартов качества воды в водоёмах. Кроме того, данные микросенсоры могут оказаться подходящим инструментом для быстрого определения содержания тяжёлых металлов в гидробионтах даже в полевых условиях во время проведения экологического мониторинга.
Разработка нового типа имплантируемых оптических биосенсоров велась на основе живых клеток дрожжей, применимых для отслеживания содержания ионов меди непосредственно в кровеносной системе байкальских эндемичных амфипод благодаря специальному полимерному носителю. Для определения концентрации меди использовались штаммы дрожжей, дающие цветовую реакцию в ответ на появление меди в среде пропорционально её концентрации, что позволило провести количественный анализ по соотношению интенсивностей флуоресценции. Проведённые эксперименты позволили подтвердить эффективность разработанных биосенсоров для оценки повышения содержания меди в организмах байкальских эндемичных амфипод.
Ученые признаются, что у них уже есть весьма амбициозные планы по разработке нескольких типов имплантируемых микросенсоров, которые могут быть использованы для мониторинга множества физиологических показателей водных животных и других организмов в самых разных областях от фундаментальных научных исследований и экологического мониторинга до сельского хозяйства и биомедицинских разработок.