Разработан метод поиска генерирующих электричество бактерий
Американские ученые создали устройство, которое может оценивать способность бактерий производить электричество. Колонии подобных микроорганизмов найдут применение в качестве источников электроэнергии или для очистки среды. Результаты опубликованы в журнале Science Advances.
Бактерии населяют практически все места на планете Земля (кроме, разве что, ее недр), что требует специфических адаптаций. Некоторые микробы, живущие в средах с недостатком кислорода, развили альтернативные способы дыхания, не использующие этот элемент в качестве окислителя. Такие бактерии можно найти в подземных шахтах и на дне водоемов. Они научились «прокачивать» сквозь свою мембрану электроны, то есть в буквальном смысле создавать электрический потенциал, необходимый для возникновения тока.
Ученые уже пытаются найти применение этим организмам в области топливных элементов или для очистки сточных вод. Однако определить, обладают ли микробы такими свойствами, сложно, так как их клетки весьма малы, а также они с трудом поддаются разведению в лаборатории. В новой работе ученые из Массачусетского технологического института (США) создали специальное устройство, которое может определять поляризуемость бактериальных клеток — свойство, тесно связанное с выработкой электричества.
«Недавние работы предполагают, что существует намного более широкий класс бактерий, способных генерировать электричество, — говорит соавтор работы Каллен Бьюи. — Поэтому инструмент для оценки свойств таких микроорганизмов может быть более важен, чем мы думали».
Созданное устройство представляет собой микрофлюидный чип — небольшой канал, сужающийся в 100 раз посередине, по которому можно прокачивать жидкость. Если к каналу приложить электрическое поле, то в месте сужения оно станет в 100 раз сильнее. Благодаря столь сильному перепаду поля появится явление диэлектрофореза — возникновения силы, действующей на диэлектрики в неоднородном электрическом поле. В результате становится возможным разделять двигающиеся с течением воды бактерии на основе их свойств. Этот метод уже использовали для грубой сортировки сильно различающихся бактерий, но авторы работы улучшили его так, что стало возможным определять именно поляризуемость мембран.
