bacterias de metal-respiración podrían transformar la electrónica, biosensores, y más

La capacidad de esta bacteria para producir disulfuro de molibdeno, un material que es capaz de transferir electrones fácilmente, como el grafeno, es el foco de la investigación publicada en Biointerphases por un equipo de ingenieros de Rensselaer Polytechnic Institute.

"Esto tiene cierto potencial serio si podemos entender este proceso y control de aspectos de cómo las bacterias están haciendo estos y otros materiales", dijo Shayla Sawyer, profesor asociado de material eléctrico, equipo y sistemas de ingeniería en Rensselaer.

La investigación fue dirigida por James Rees, que es actualmente un investigador asociado postdoctoral en el grupo de Sawyer en estrecha colaboración y con el apoyo del Proyecto de Jefferson en el lago George, una colaboración entre Rensselaer, IBM Research, y el Fondo para el Lago George que es pionero de un nuevo modelo para la monitorización y predicción del medio ambiente. Esta investigación es un paso importante hacia el desarrollo de una nueva generación de sensores de nutrientes que se pueden implementar en los lagos y otros cuerpos de agua.

"Nos encontramos bacterias que se adaptan a los ambientes geoquímicos o bioquímicos específicos pueden crear, en algunos casos, materiales muy interesantes y novedosas", dijo Rees. "Estamos tratando de lograr que en el mundo de la ingeniería eléctrica."

Rees llevaron a cabo este trabajo pionero como estudiante graduado, co-asesorado por Sawyer y Yuri Gorby, el tercer autor en este documento. En comparación con otras bacterias anaerobias, una cosa que hace Shewanella oneidensis particularmente inusual e interesante es que produce nanocables capaces de transferir electrones.

"Eso sí, presta a la conexión a dispositivos electrónicos que ya se han hecho", dijo Sawyer. "Por lo tanto, es la interfaz entre el mundo de los vivos y el mundo creada por el hombre que es fascinante."

Sawyer y Rees también encontraron que, debido a que sus firmas electrónicas pueden ser mapeados y monitoreados, biopelículas bacterianas también pueden actuar como un sensor de nutrientes eficaz que podría proporcionar a los investigadores del proyecto Jefferson con información clave sobre la salud de un ecosistema acuático como el lago George.

"Este innovador trabajo usando biopelículas bacterianas representa el potencial de una nueva y emocionante generación de 'sensores que viven', que transformaría por completo nuestra capacidad para detectar el exceso de nutrientes en los cuerpos de agua, en tiempo real. Esto es fundamental para comprender y mitigar las floraciones de algas nocivas y otros problemas de calidad del agua importante de todo el mundo ", dijo Rick Relyea, director del Proyecto de Jefferson.

Sawyer y plan de Rees para continuar explorando cómo desarrollar de forma óptima esta bacteria para aprovechar sus posibles aplicaciones de amplio alcance.

"A veces da la pregunta con la investigación:? ¿Por qué las bacterias O, ¿por qué llevar la microbiología en la ciencia de materiales" dijo Rees. "La biología ha tenido tal un largo plazo de la invención de materiales a través de ensayo y error. Los materiales compuestos y estructuras novedosas inventadas por los científicos humanos son casi una gota en el océano comparado con lo que la biología ha sido capaz de hacer."