Често чуваме за цианобактериите като причина за цъфтежа на токсични синьо-зелени водорасли в езера и реки. Скоро обаче 3D-отпечатан материал, който включва микробите, може да се използва за пречистване на замърсената вода – и след като бактериите приключат, те ще се самоубият.
Разработен от екип учени от Калифорнийския университет в Сан Диего, материалът е направен от естествен полимер, получен от морски водорасли, известен като алгинат, който се комбинира с живи Synechococcus elongatus цианобактерии.
Полученият хидрогел се отпечатва в подобна на вафла решетка с високо съотношение повърхностна площ към обем. Тази конфигурация повишава оцеляването на бактериите, като поставя повечето от микробите близо до повърхността на гела, където имат по-лесен достъп до животоподдържащи хранителни вещества, газове и слънчева светлина.
Важно е, че цианобактерията е генетично проектирана да произвежда ензим, наречен лаказа. Предишни проучвания показаха как лаказата е способна да разгражда пренасяните във водата замърсители като бисфенол А (BPA), антибиотици, фармацевтични лекарства и багрила. При лабораторни тестове новият материал успешно неутрализира индиго кармин, който е токсично багрило, често използвано при производството на дънкови сини дънки.
Разбира се, никой не иска генетично модифицирани цианобактерии да останат в околната среда след като работата е свършена. Имайки предвид този факт, микробите допълнително са проектирани да произвеждат протеин, който разрушава техните едноклетъчни тела, когато са изложени на естествен химикал, известен като теофилин.
Въпреки това, тъй като теофилинът не е роден във водната среда, вероятно никой не го иска то проправяйки си път в техните езера или реки. Следователно учените сега търсят начини да проектират бактерията по такъв начин, че нейното самоунищожение да може да бъде предизвикано от стимули, които вече присъстват в околната среда.
„Ние сме развълнувани от възможностите, до които тази работа може да доведе, от вълнуващите нови материали, които можем да създадем“, каза проф. Джон Покорски, който ръководи проучването. „Това е видът изследване, което може да се получи, когато изследователи с междудисциплинарен опит в материалите и биологичните науки обединят усилията си.“
Статия за изследването беше публикувана наскоро в списанието Nature Communications.
източник: UC San Diego
Публикациите се превеждат автоматично с google translate
