إستغلال قوة البكتيريا المنتجة للكهرباء في البرمجة

إستغلال قوة البكتيريا المنتجة للكهرباء في البرمجة

استغلال قوة البكتيريا المنتجة للكهرباء من أجل “السوائل الحيوية” القابلة للبرمجة

Print Friendly, PDF & Email

في يوم من الأيام، يمكن أن تكون السايبورغ الميكروبي (microbial cyborgs) -البكتيريا مع الأجهزة الإلكترونية- مفيدة في خلايا الوقود وأجهزة الاستشعار الحيوية والمفاعلات الحيوية. لكن أولاً، يحتاج العلماء إلى تطوير مواد لا تغذي الميكروبات فحسب، بل تحصد أيضًا الكهرباء أو الموارد الأخرى التي تنتجها بكفاءة وتحكم. الآن، قام الباحثون المتخصصون عن المواد والواجهات التطبيقية ACS (ACS Applied Materials & Interfaces ) بتطوير واحدة من هذه المواد التي مكنتهم من إنشاء نظام “هجين حيوي” (biohybrid) قابل للبرمجة يقوم بتوصيل الإلكترونات من البكتيريا المنتجة للكهرباء (الكهروضوئية).

https://doi.org/10.1021/acsami.9b22116

على عكس البكتيريا الأخرى، يمكن للإلكتروجينات الخارجية نقل الإلكترونات عبر غشاءها الخارجي إلى خارج خليتها. حاول العلماء استغلال هذه الكهرباء باستخدام مواد مختلفة لتوصيل الإلكترونات إلى قطب كهربائي. ومع ذلك، حتى الآن كانت المواد الموصلة التي تدعم النمو البكتيري إما غير فعالة أو غير قابلة للبرمجة بسهولة للتحكم في التيار الكهربائي. أراد كريستوف نيمير (Christof Niemeyer) وزملاؤه تطوير مادة مركبة نانوية تدعم نمو الإلكتروإكسوجين أثناء توصيل الكهرباء بطريقة محكومة.

صنع الباحثون هيدروجيل مسامي يتكون من أنابيب نانوية كربونية وجزيئات نانوية من السيليكا، منسوجة معًا بواسطة خيوط DNA. لقد أضافوا بكتيريا كهربية إلى هذه السقالة، إلى جانب وسيط استزراع سائل لتزويد الميكروبات بالمغذيات. أجرت المادة بكفاءة الإلكترونات التي تنتجها البكتيريا إلى قطب كهربائي. نمت البكتيريا بشكل جيد على المادة، واختراقها بالكامل. ولقطع الكهرباء، أضاف الباحثون إنزيمًا قُطعت خيوط الحمض النووي، مما تسبب في تفكيك المادة. ويقول الباحثون إن الموصلية والخصائص الأخرى للمادة يمكن أن تُفصَّل أيضًا بتغيير حجم وتسلسل أجزاء الحمض النووي التي تمسك السقالة ببعضها البعض.

المصدر:هـــنا ، هـــنا

Print Friendly, PDF & Email

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر البريد الإلكتروني الخاص بك. الحقول المطلوبة مؤشرة بعلامة *

تحميل...

آخر المقالات

Print Friendly, PDF & Email