美國萊斯大學（Rice University）的工程師開發出一種雙細菌系統，能夠直接將化學訊號轉換為電訊號，從而創造新型生物電子感測器。此系統可用簡單電訊號讀取來偵測污染物、健康標記物及抗生素。該系統名為電活性共培養感測系統（electroactive co-culture sensing system，e-COSENS），取代傳統依賴光訊號的生物感測方法，改用電訊號，便於與萬用表及便攜裝置等標準電子設備整合。
研究由萊斯大學與塔夫茨大學（Tufts University）及貝勒醫學院（Baylor College of Medicine）合作進行。 生物電感測技術已存在多年，但大多數系統難以工程化或在實驗室外部署。許多系統依賴工程細菌發出光訊號或產生微弱電訊號，難以控制或擴展。研究人員透過分工解決此問題：一種細菌偵測目標化學物質並產生訊號分子，第二種細菌則將訊號轉換為可測量電流。
「這種分工令 e-COSENS 極具靈活性及威力。」系統利用醌（quinone）這種某些細菌自然用於產生電力的分子，作為兩種微生物間的關鍵通訊橋樑，在目標分析物存在時產生可控電回應。
模組化微生物電路
研究人員設計模組化系統，而非強迫單一生物體同時處理感測及電輸出。大腸桿菌（E. coli）可程式化偵測不同物質，包括重金屬及發炎標記物。一旦觸發，即產生醌，激活第二細菌產生可測電訊號。為測試平台，團隊設計四種感測配置，針對不同環境的分析物，包括水樣中的重金屬、人工唾液中的發炎標記物、糞便樣本中的抗菌肽，以及牛奶中的抗生素。「四種系統均成功，但實驗室大型反應器難以轉移至戶外。
」 塔夫茨大學合作者開發出硬幣大小的電子圓盤，可配對標準萬用表，實現實驗室外便攜偵測。研究人員指，系統可在 20 分鐘內視目標分析物產生可讀電訊號。此方法亦可擴展至更多能產生或回應醌的細菌，提升系統多功能性。模組化設計為關鍵優勢，可針對特定偵測任務調整細菌組合，而無需重設計整個系統。兩位作者已申請臨時專利，涵蓋系統設計及偵測硬件整合。研究刊登於 Nature Biotechnology。
