Mješavina dobivena iz algi također se može sigurno razgraditi nakon što dođe u kontakt s molekularnim srodnikom kofeina.
Dekontaminacija vode je kao vital an endeavorkao i uvijek problemi zagađenja i dalje preplavljuju planet. Znajući to, istraživači sa kalifornijskog sveučilišta San Diego upravo su stvorili najnoviji alat koji će vam pomoći u budućem čišćenju projekti: 3D ispisan “projektovani živi materijal” napravljen od polimera morskih algi i genetski promijenjenih bakterija koje razgrađuju organske zagađivače u vodi.
Kao što je detaljno opisano u novom radu objavljenom u Nature Communications, izvanredna kreacija dolazi zahvaljujući timu koji radi unutar Znanstveno-inženjerskog centra za istraživanje materijala (MRSEC) Sveučilišta Kalifornije u San Diegu. Prema najava projekta, tim je prvi hidratizirao polimer dobiven iz morskih algi poznat kao alginat. U međuvremenu, istraživači su genetski modificirali vodenu fotosintetsku bakteriju zvanu cijanobakterija za proizvodnju lakaze, enzima sposobni neutralizirati organske zagađivače poput antibiotika, boja, farmaceutskih lijekova i BPA-a. Sastojci su zatim spojeni i pasirani putem 3D pisača kako bi proizveo rešetkasti dizajn čiji je omjer površine i volumena omogućio bakterijama optimalan pristup svjetlu, plinovima i hranjivim tvarima.
[Povezano: SAD bi konačno mogao regulirati otrovne 'vječne kemikalije' u pitkoj vodi.]
"Ova nam je suradnja omogućila da primijenimo naše znanje o genetici i fiziologiji cijanobakterija kako bismo stvorili živi materijal", članica Fakulteta bioloških znanosti Susan Golden stoji u priopćenju. "Sada možemo kreativno razmišljati o inženjeringu novih funkcija u cijanobakterijama kako bismo napravili korisnije proizvode."
Kako bi testirali svoju kreaciju, inženjeri su uveli svoj dekontaminator u vodu zagađenu indigo karminom, plavom bojom koja se često koristi u proizvodnji traper tekstila. Timski živi alat poput rešetke uspio je sigurno i učinkovito obezbojiti vodenu otopinu tijekom nekoliko dana.
Međutim, to još uvijek ostavlja mješavinu alginata i cijanobakterija u vodi. Zamjena jednog stranog onečišćivača stranim, sintetiziranim bakterijama ne mora nužno riješiti veći problem kontaminacije. Kako bi to riješio, tim s UC San Diega dodatno je napravio svoju verziju cijanobakterija da negativno reagiraju na teofilin, molekulu sličnu kofeinu koja se nalazi u mnogim čajevima i čokoladama. Kad god dekontaminirajuća tvar dođe u kontakt s molekulom, bakterije naknadno proizvodi određeni protein za razgradnju i uništavanje vlastitih stanica, čime se oslobađa tvari.
„Živi materijal može djelovati na zagađivač od interesa, a zatim se može dodati mala molekula nakon toga ubiti [cijanobakterije],” Jon Pokorski, profesor nanoinženjeringa i istraživanja suvoditelj, stoji u najavi. "Na ovaj način možemo ublažiti sve brige o genetski modificiranim bakterijama koje se zadržavaju u okolišu."
Koliko god bi ovaj živi filer već mogao biti koristan u projektima dekontaminacije, tim se nada da će ga na kraju poduzeti njihovu supstancu korak dalje dizajnirajući je da se samounište bez potrebe za dodatnim vanjskim kemikalije.
“Naš cilj je napraviti materijale koji reagiraju na podražaje koji su već prisutni u okolišu”, objasnio je Pokorski.
