Stworzono sztuczny "żywy materiał", który pochłania chemikalia z wody: może być zbawieniem dla ludzkości

Naukowcom udało się stworzyć żywy materiał, który może oczyszczać wodę z niebezpiecznych chemikaliów odprowadzanych przez przedsiębiorstwa przemysłowe. W wyniku oczyszczania, które zostało przeprowadzone w laboratorium, barwniki przemysłowe zamieniły się w nieszkodliwe substancje.

Udało się to naukowcom z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Stanach Zjednoczonych. Swoje badania opisali w artykule naukowym dla Nature Communications oraz w krótkim artykule dla The Conversation.

Zanieczyszczenie wody jest globalnym problemem, ponieważ szacuje się, że przemysł chemiczny co roku odprowadza do zbiorników wodnych od 300 do 400 megaton odpadów przemysłowych. Takie zanieczyszczenie jest nie tylko problemem środowiskowym, ale także humanitarnym, który może wpływać na ekosystemy i zdrowie ludzi.

Dlatego naukowcy postanowili stworzyć żywy materiał, który nie tylko pochłaniałby chemikalia, ale także rozkładał je na składniki, przekształcając je w bezpieczne substancje.

Podczas badania stworzyli sztuczny żywy materiał zawierający zaprogramowane bakterie osadzone w miękkim hydrożelu wydrukowanym na drukarce 3D w postaci specjalnych kształtów - siatek i plastrów miodu.

Hydrożel ma nieco podobne właściwości do galaretki - jest tak samo miękki i składa się głównie z wody. Został stworzony z naturalnego i biodegradowalnego polimeru na bazie wodorostów.

Wykorzystując hydrożel, który naukowcy porównują do ludzkiej tkanki, byli w stanie wszczepić w ten materiał bakterie, które są w stanie rosnąć i rozwijać się, otrzymując składniki odżywcze ze środowiska.

W hydrożelu osadzono również fotosyntetyzujące cyjanobakterie, które wychwytują światło słoneczne. Jak wyjaśnili naukowcy, cyjanobakterie mają różne wzorce genetyczne, które mówią komórkom, jakie produkty mają wytwarzać. Naukowcy zmodyfikowali więc DNA bakterii tak, aby komórki wytworzyły specyficzny enzym zwany lakazą.

Enzym ten przeprowadza reakcję chemiczną z zanieczyszczeniem i neutralizuje je, przerywając wiązania chemiczne i przekształcając toksyczne zanieczyszczenie w nietoksyczne.

Co ważne, po zakończeniu reakcji enzym jest regenerowany i może być ponownie wykorzystany do uzdatniania wody.

Podczas testów laboratoryjnych naukowcy umieścili ten żywy materiał w roztworze składającym się z zanieczyszczeń przemysłowych, aby sprawdzić, czy może on oczyścić barwnik. Okazało się, że materiał był w stanie usunąć cały kolor z większości barwnika w ciągu około dziesięciu dni.

Powiedzieli również, że zaprojektowali bakterie tak, aby wytwarzały białko, które może uszkodzić błonę komórkową bakterii i zapobiec wypłukiwaniu komórek bakteryjnych po uzdatnieniu wody.

Obecnie trwają prace nad materiałem, ale naukowcy już teraz uważają, że ich rozwój jest bardzo obiecujący.

Wcześniej OBOZ.UA informował, że sztuczna inteligencja stworzyła robota, który chodzi po powietrzu w 26 sekund.

Subskrybuj kanały OBOZ.UA w Telegramie i Viberze, aby być na bieżąco z najnowszymi osiągnięciami.