وقتی باکتری‌ها به سایبورگ تبدیل می‌شوند

اعتمادآنلاین| شاید روزی سایبورگ‌های میکروبی که همان باکتری‌های ادغام شده با ابزار الکترونیکی هستند، کارآیی لازم را در پیل‌های سوختی، زیست‌حسگرها و راکتورهای زیستی به دست آورند اما دانشمندان باید ابتدا موادی را ابداع کنند که نه تنها میکروب‌ها را پرورش می‌دهند، بلکه الکتریسیته یا منابع مورد نیاز دیگر را نیز به صورت کارآمد و کنترل‌شده به دست می‌آورند.

پژوهشگران «انجمن شیمی آمریکا» (ACS)، گونه‌ای از این مواد ابداع کرده‌اند که به آنها امکان می‌دهد یک سیستم بیوهیبریدی قابل برنامه‌ریزی بسازند که الکترون‌های به دست آمده از باکتری‌های تولیدکننده الکتریسیته را هدایت می‌کنند.

این باکتری‌های موسوم به «اگزوالکتروژنیک» (Exoelectrogenic) برخلاف باکتری‌های دیگر می‌توانند الکترون‌ها را در سراسر غشای بیرونی خود حرکت دهند. دانشمندان تلاش کرده‌اند تا با استفاده از مواد گوناگون، این نیروی الکتریکی را تقویت کنند اما تاکنون، مواد رسانایی که از رشد باکتریایی پشتیبانی می‌کنند، نه کارآیی کافی داشته‌اند و نه به سادگی قابل کنترل و برنامه‌ریزی بوده‌اند.

این گروه پژوهشی به سرپرستی «کریستف نیمیر» (Christof Niemeyer)، پژوهشگر انجمن شیمی آمریکا تصمیم گرفتند یک ماده نانوکامپوزیت ابداع کنند که از رشد کنترل‌شده اگزوالکترونیک حمایت می‌کند.

پژوهشگران، یک هیدروژل متخلخل ابداع کردند که از نانولوله‌های کربنی و نانوذرات سیلیکا تشکیل شده که با رشته‌های DNA به هم متصل شده‌اند. پژوهشگران به این چارچوب، باکتری‌های اگزوالکتروژنیک را نیز اضافه کردند.

ماده به دست آمده در این فرآیند، توانست الکترون‌های تولیدشده توسط باکتری را به صورت کارآمد به سوی یک الکترود هدایت کند. این باکتری توانست به خوبی روی دیواره ماده مورد نظر رشد کند و به نفوذ در آن بپردازد.

این پژوهش، در مجله «ACS Applied Materials» به چاپ رسید.

منبع: ایلنا