دانشمندان موفق به ابداع یک تصفیه کننده جدید آب شده اند که از سیانوباکتری های زنده برای پالایش آلاینده های موجود در آب استفاده می کند.
به گزارش ایسنا به نقل از آی ای، ما اغلب از سیانوباکتری ها بعنوان عامل شکوفه های سمی جلبک سبزآبی در دریاچه ها و رودخانه ها می شنویم. با این حال بزودی، یک ماده چاپ سه‌بعدی (۳D printing) شده که این میکروب ها را در خود جای داده است، می تواند برای کمک به تصفیه آب آلوده استفاده شود و پس از آنکه این باکتری ها تمام شوند، خود را خواهد کشت.
سیانوباکتری ها (Cyanobacteria) که با نام سیانوفیت ها نیز شناخته می شوند ، شاخه ای از باکتری های گرم منفی هستند. آن ها عموماً اتوتروف و دارای رنگدانه های فتوسنتزی مختلفی از جمله کاروتنوئیدها، فیکوبیلین و انواع مختلف کلروفیل هستند و با کمک این رنگدانه ها نور را جذب و در نهایت، فتوسنتز می کنند. این باکتری ها برای تولید انرژی نیاز به نور و آب دارند. آن ها بی هوازی هستند، یعنی نیازی به مصرف اکسیژن ندارند و اغلب، متحرک هستند. با وجود اینکه سیانوباکتری ها جلبک نیستند، گاهی به صورت تحت اللفظی به آن ها «جلبک سبزآبی» نیز گفته می شود.
اکنون این ماده که توسط گروهی از دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو ابداع شده از یک پلیمر طبیعی مشتق شده از جلبک دریایی به نام آلژینات ساخته شده که با سیانوباکتری های زنده موسوم به Synechococcus elongatus ترکیب شده است.
هیدروژلِ به دست آمده در یک الگوی شبکه ای وافل مانند با نسبت سطح به حجم بالا چاپ سه بعدی می شود. این پیکربندی با قرار دادن بیشتر میکروب ها در نزدیکی سطح ژل، بقای باکتری ها را افزایش می دهد، جایی که آنها می توانند راحت تر به مواد مغذی، گازها و نور خورشید دسترسی پیدا کنند.
نکته مهم این است که سیانوباکتری ها به صورت مهندسی ژنتیکی برای تولید آنزیمی به نام لاکاز (laccase) ساخته شده اند. مطالعات قبلی نشان داده اند که چگونه لاکاز می تواند آلاینده های موجود در آب مانند بیسفنول ای (BPA)، آنتی بیوتیک ها، داروها و رنگ ها را تجزیه کند.
در آزمایشات آزمایشگاهی، این ماده جدید با موفقیت توانست یک رنگ سمی را که معمولاً در تولید شلوار جین آبی استفاده می شود، خنثی کند.
البته هیچ کس تمایل ندارد که سیانوباکتری های دستکاری شده ژنتیکی پس از انجام کارشان در محیط باقی بمانند. بنابراین با در نظر گرفتن این واقعیت، این میکروب ها علاوه بر این ، طوری مهندسی شده اند تا پروتئینی تولید کنند که بدن تک سلولی آن ها را هنگامی که در معرض یک ماده شیمیایی طبیعی به نام تئوفیلین قرار می گیرند، از بین می برد.
گفته می شود از آنجایی که تئوفیلین، بومیِ محیط های آبی نیست، نباید راه خود را به دریاچه ها یا رودخانه ها باز کند. بنابراین دانشمندان در حال حاضر به دنبال مهندسی این باکتری (Bacterium) به گونه ای هستند که خودتخریبی آن توسط محرک های موجود در محیط انجام شود.
پروفسور جان پوکورسکی، سرپرست این مطالعه می گوید:ما در مورد کاربردهایی که این کار می تواند رقم بزند و مواد جدید هیجان انگیزی که می توانیم ایجاد کنیم، هیجان زده هستیم. این از آن نوع تحقیقات است که پژوهشگران با تخصص میان رشته ای در مواد و علوم زیستی را گرد هم می آورد.
این مطالعه به تازگی در مجله Nature Communications منتشر شده است.
- 18
- 5
