Мы Часто слышат о цианобактериях как о причине цветения токсичных сине-зеленых водорослей в озерах и реках. Однако вскоре материал, напечатанный на 3D-принтере и содержащий микробы, можно будет использовать для очистки загрязненной воды, а после того, как бактерии исчезнут, они убьют себя.
Разработано командой ученых из В Калифорнийском университете в Сан-Диего материал изготовлен из природного полимера, полученного из морских водорослей, известного как альгинат, который сочетается с живыми цианобактериями Synechococcus elongatus.
Полученный гидрогель печатается в виде вафельной сетки с высоким соотношением площади поверхности к объему. Такая конфигурация повышает выживаемость бактерий за счет размещения большинства микробов вблизи поверхности геля, где им легче получить доступ к необходимым для жизни питательным веществам, газам и солнечному свету.
Важно отметить, что цианобактерии были созданы с помощью генной инженерии. для производства фермента лакказы. Предыдущие исследования показали, как лакказа способна расщеплять переносимые с водой загрязнители, такие как бисфенол А (BPA), антибиотики, фармацевтические препараты и красители. В ходе лабораторных испытаний новый материал успешно нейтрализовал индигокармин — токсичный краситель, обычно используемый при производстве синих джинсов.
Конечно, никто не хочет, чтобы генно-инженерные цианобактерии оставались в окружающей среде после завершения работы. Учитывая этот факт, микробы были дополнительно созданы для производства белка, который разрушает их одноклеточные тела, когда они подвергаются воздействию природного химического вещества, известного как теофиллин.
Тем не менее, потому что теофиллин Поскольку он не обитает в водной среде, никто, вероятно, не хочет, чтобы он попадал в их озера или реки. Поэтому ученые сейчас изучают возможность создания бактерий таким образом, чтобы их самоуничтожение могло быть вызвано стимулами, уже присутствующими в окружающей среде.
«Мы воодушевлены возможностями, которые эта работа может привести к новым захватывающим материалам, которые мы можем создать», — сказал профессор Джон Покорски, который был одним из руководителей исследования. «Такого рода исследования могут стать результатом объединения усилий исследователей, обладающих междисциплинарным опытом в области материаловедения и биологических наук».
Статья об этом исследовании была недавно опубликована в журнале Nature Communications.
