Создан искусственный "живой материал", поглощающий химикаты из воды: это может стать спасением для человечества

Ученым удалось создать живой материал, способный очищать воду от опасных химикатов, сбрасываемых промышленными предприятиями. В результате очищения, которое проводилось в лабораторных условиях, промышленные красители превратились в безвредные вещества.

Успеха удалось добиться ученым из Калифорнийского университета в США. О своем исследовании они рассказали в научной статье для Nature Communications, а также в краткой статье The Conversation.

Загрязнение воды вызывает беспокойство по всему миру, поскольку, по оценкам, химическая промышленность ежегодно сбрасывает в водоемы от 300 до 400 мегатонн промышленных отходов. Такое загрязнение – не только экологическая, но и гуманитарная проблема, способная влиять на экосистемы и здоровье людей.

Именно поэтому ученые поставили задачу создать живой материал, который не просто будет абсорбировать химикаты, но и разберет их на компоненты, превращая в безопасные вещества.

В ходе исследования они создали искусственный живой материал, содержащий запрограммированные бактерии, встроенные в мягкий гидрогелевый материал, напечатанный на 3D-принтере в виде специальных форм – сеток и сот.

Гидрогель несколько похож по свойствам на желе – он такой же мягкий и состоит в основном из воды. Он был создан из природного и биоразлагаемого полимера на основе морских водорослей.

Благодаря использованию гидрогеля, который ученые сравнили с человеческими тканями, им удалось вживить в этот материал бактерии, которые способны расти и развиваться благодаря получению питательных веществ из окружающей среды.

Также в гидрогель встроили фотосинтезирующие цианобактерии, улавливающие солнечный свет. Как пояснили исследователи, цианобактерии имеют разные генетические схемы, указывающие клеткам, какие продукты производить. Ученые модифицировали бактериальную ДНК таким образом, что клетки создали специфический фермент, который называется лакказа.

Этот фермент осуществляет химическую реакцию с загрязнителем и нейтрализует его, разрывая химические связи и превращая токсический загрязнитель в нетоксичный.

Важно, что после завершения реакции фермент регенерируется и впоследствии может снова быть использован для очистки воды.

Во время лабораторных тестов ученые поместили этот живой материал в раствор, состоявший из промышленных загрязнителей, чтобы увидеть, сможет ли он очистить краситель. Оказалось, что материал способен вывести весь цвет из основной массы красителя примерно за десять дней.

Они также рассказали, что бактерии сконструировали таким образом, что они производили белок, который может повреждать клеточную мембрану бактерий и не допускать вымывания бактериальных клеток после очистки воды.

Сейчас над материалом продолжается работа, но исследователи уже считают свою разработку очень перспективной.

Ранее OBOZ.UA рассказывал о том, что искусственный интеллект за 26 секунд создал робота, который ходит благодаря воздуху.

Подписывайтесь на каналы OBOZ.UA в Telegram и Viber, чтобы быть в курсе последних событий.