Fjärrdetektering av nedgrävda landminor är en möjlig tillämpning av system för att fjärrupptäcka nedgrävda landminor med hjälp av en bakteriesensor och ett laserbaserat skanningssystem. Kredit:Hebrew University
Behovet av säker och effektiv teknik för att upptäcka nedgrävda landminor och oexploderad ammunition är en humanitär fråga av enorma globala proportioner. Ungefär en halv miljon människor runt om i världen lider av minskador, och varje år skadas eller dödas ytterligare 15 till 20 tusen fler människor av dessa enheter. Mer än 100 miljoner sådana enheter är fortfarande begravda i över 70 länder.
Den stora tekniska utmaningen med att röja minfält är att upptäcka minorna. Den teknik som används idag skiljer sig inte mycket från den som användes under andra världskriget, kräver att detekteringsteam riskerar liv och lem genom att fysiskt komma in på minfält. Klart, det finns ett kritiskt behov av en effektiv lösning för fjärrdetektering av nedgrävda landminor och oexploderad ammunition.
Forskare från hebreiska universitetet i Jerusalem rapporterar nu ett potentiellt svar på detta behov. Skriver i journalen Naturens bioteknik , de presenterar en roman, funktionellt system som kombinerar lasrar och bakterier för att på distans kartlägga platsen för nedgrävda landminor och oexploderad ammunition.
Systemet är baserat på observationen att alla landminor läcker små mängder explosiva ångor, som ackumuleras i jorden ovanför dem och fungerar som markörer för deras närvaro. Forskarna konstruerade molekylärt levande bakterier som avger en fluorescerande signal när de kommer i kontakt med dessa ångor. Denna signal kan spelas in och kvantifieras från en avlägsen plats.
Det laserbaserade skanningssystemet som används för att lokalisera begravda landminor. Kredit:Hebrew University
Bakterierna var inkapslade i små polymerpärlor, som var utspridda över ytan av ett testfält där riktiga antipersonella landminor begravdes. Med hjälp av ett laserbaserat skanningssystem, testfältet fjärrskannades och platsen för de nedgrävda landminorna bestämdes. Detta verkar vara den första demonstrationen av ett funktionellt system för detektering av landminor.
"Våra fältdata visar att konstruerade biosensorer kan vara användbara i ett landdetekteringssystem. För att detta ska vara möjligt, flera utmaningar måste övervinnas, som att förbättra sensorbakteriernas känslighet och stabilitet, förbättra skanningshastigheterna för att täcka stora områden, och göra skanningsapparaten mer kompakt så att den kan användas ombord på ett lätt obemannat flygplan eller drönare, "sade professor Shimshon Belkin, från Hebreiska universitetets Alexander Silberman Institute of Life Sciences, som var ansvarig för att genmanipulera bakteriesensorerna.
Dessa lysande mikrobiella pärlor demonstrerar den fluorescerande signalen som produceras av bakterierna Kredit:Hebrew University
