Бактерії, що виробляють електрику, стають більш корисними, ніж будь-коли

Arek Socha

Нова технологія, розроблена інженерами MIT, робить сортування та ідентифікацію бактерій, що виробляють електрику, простіше, ніж будь-коли раніше.

Зародкова сила

Глибоко в шахтах, на дні озер і навіть у вашому кишківнику бактерії старанно працюють, виробляючи електрику, щоб вижити в середовищі з низьким вмістом кисню. Ці потужні маленькі виробники енергії використовувалися в спекулятивних експериментах, і одного разу вони можуть живити всі, від батарей до «біодомів».

Існує багато видів бактерій, здатних виробляти електрику, але деякі з них краще, ніж інші. Проблема цих бактерій в тому, що їх важко і дорого вирощувати в лабораторних умовах, що уповільнює нашу здатність розробляти з ними нові технології. Нова технологія, розроблена інженерами MIT, робить сортування та ідентифікацію бактерій, що виробляють електрику, простіше, ніж коли-небудь раніше, що може зробити їх більш доступними для нас в технологічних додатках.

Хто діелектрофорез?

Бактерії, що виробляють електрику, здатні здійснити свою хитрість, виробляючи електрони у своїх клітинах і вивільняючи їх через крихітні канали в клітинних мембранах в процесі, званому позаклітинним перенесенням електронів або EET. Поточні процеси для визначення здатності бактерій виробляти електрику включали вимірювання активності білків EET, але це складний і тривалий процес.

Дослідники іноді використовують процес, званий діелектрофорезом, для поділу двох видів бактерій на основі їх електричних властивостей. Вони можуть використовувати цей процес для розрізнення двох різних видів клітин, таких як клітини від жаби й клітини від птиці. Але дослідження команди MIT розділили клітини на основі набагато більшої різниці хвилин, їх здатності виробляти електрику. Приклавши невелика напруга до штамів бактерій в мікрофлюідних каналі в формі пісочного годинника, команда змогла розділити й виміряти різні види тісно пов'язаних клітин.

Amped Up

Відзначивши напруга, необхідне для маніпулювання бактеріями, і записавши розмір осередку, дослідники змогли розрахувати поляризованість кожної бактерії - наскільки легко клітці виробляти електрику в електричному полі. Їх дослідження показало, що бактерії з більш високою поляризованістю також були більш активними виробниками електроенергії.

Потім команда почне тестування бактерій, які вже вважалися сильними кандидатами на виробництво електроенергії в майбутньому. Якщо їх спостереження щодо поляризованості вірні й для цих інших бактерій, ця нова методика може зробити бактерії, що виробляють електрику, більш доступними, ніж будь-коли раніше.

Джерела: MIT News