bactérias que respiram de metal podem transformar electrónica, biossensores, e mais

A capacidade desta bactéria para produzir dissulfeto de molibdênio, um material que é capaz de transferir elétrons facilmente, como o grafeno, é o foco da pesquisa publicada na Biointerphases por uma equipe de engenheiros do Rensselaer Polytechnic Institute.

"Isto tem algum potencial grave se podemos entender este processo e controle de aspectos de como as bactérias estão fazendo estes e outros materiais", disse Shayla Sawyer, professor associado de elétrica, computador e engenharia de sistemas em Rensselaer.

A pesquisa foi conduzida por James Rees, que atualmente é um associado de pesquisa de pós-doutorado no grupo de Sawyer em estreita parceria e com o apoio do Projeto Jefferson no Lago George, uma colaboração entre Rensselaer, IBM Research, eo Fundo para Lake George, que é pioneiro de um novo modelo para o monitoramento e previsão ambiental. Esta pesquisa é um passo importante para o desenvolvimento de uma nova geração de sensores de nutrientes que podem ser implantados em lagos e outros corpos d'água.

"Nós encontramos bactérias que são adaptadas a ambientes geoquímicos ou bioquímicas específicas podem criar, em alguns casos, materiais muito interessantes e inovadoras", disse Rees. "Estamos tentando trazer isso para o mundo da engenharia elétrica."

Rees conduziu este trabalho pioneiro como um estudante de graduação, co-aconselhado por Sawyer e Yuri Gorby, o terceiro autor sobre este papel. Em comparação com outras bactérias anaeróbias, uma coisa que faz Shewanella oneidensis particularmente incomum e interessante é que ela produz nanofios capazes de transferir elétrons.

"Isso se presta a conexão com dispositivos eletrônicos que já foram feitas", disse Sawyer. "Então, é a interface entre o mundo dos vivos eo mundo dos humanmade que é fascinante."

Sawyer e Rees também descobriu que, porque suas assinaturas electrónicas podem ser mapeados e monitorados, biofilme bacteriano também pode atuar como um sensor de nutrientes eficaz que poderia fornecer os pesquisadores do Projeto Jefferson informações importantes sobre a saúde de um ecossistema aquático como o Lago George.

"Este trabalho inovador utilizando biofilme bacteriano representa o potencial para uma nova e excitante geração de 'sensores vivos', que iria transformar completamente a nossa capacidade de detectar o excesso de nutrientes em corpos d'água em tempo real. Isso é fundamental para a compreensão e mitigação proliferação de algas nocivas e outras questões importantes de qualidade da água em todo o mundo ", disse Rick Relyea, diretor do Projeto de Jefferson.

Sawyer e plano de Rees para continuar a explorar como otimizar a desenvolver esta bactéria para aproveitar sua ampla gama de aplicações potenciais.

"Nós às vezes se a questão com a pesquisa:? Por que bactérias Ou, por que trazer microbiologia em ciência de materiais" disse Rees. "Biologia teve tal um longo prazo de inventar materiais através de tentativa e erro. Os compósitos e estruturas novas inventadas pelos cientistas humanos são quase uma gota no balde em comparação com o que a biologia tem sido capaz de fazer."