Cтворено штучний "живий матеріал", який поглинає хімікати з води: це може стати порятунком для людства

Вченим вдалося створити живий матеріал, який здатен очищати воду від небезпечних хімікатів, які скидаються промисловими підприємствами. В результаті очищення, яке проводилося в лабораторних умовах, промислові барвники перетворилися на нешкідливі речовини.

Успіху вдалося досягти вченим із Каліфорнійського університету в США. Про своє дослідження вони розповіли у науковій статті для Nature Communications, а також у короткій статті для The Conversation.

Забруднення води викликає занепокоєння в усьому світі, оскільки, за оцінками, хімічна промисловість щороку скидає у водойми від 300 до 400 мегатонн промислових відходів. Таке забруднення – не лише екологічна, але й гуманітарна проблема, яка здатна впливати на екосистеми та здоров'я людей.

Саме тому науковці поставили завдання створити живий матеріал, який не просто абсорбуватиме хімікати, але й розкладатиме їх на компоненти, перетворюючи на безпечні речовини.

Під час дослідження вони створили штучний живий матеріал, який містить запрограмовані бактерії, що вбудовані в м'який гідрогелевий матеріал, надрукований на 3D-принтері у вигляді спеціальних форм – сіток і сот.

Гідрогель дещо схожий за властивостями із желе – він такий же м'який та складається здебільшого з води. Його було створено з природного та біорозкладного полімеру на основі морських водоростей.

Завдяки використанню гідрогелю, який вчені порівнюють з людськими тканинами, їм вдалося вживити в цей матеріал бактерії, які здатні рости й розвиватися завдяки отриманню поживних речовин з навколишнього середовища.

Також у гідро гель вбудували фотосинтезуючі ціанобактерії, які вловлюють сонячне світло. Як пояснили дослідники, ціанобактерії мають різні генетичні схеми, які вказують клітинам, які продукти виробляти. Тож вчені модифікували бактеріальну ДНК таким чином, що клітини створили специфічний фермент, який називається лакказа.

Цей фермент здійснює хімічну реакцію із забруднювачем та нейтралізує його, розриваючи хімічні зв'язки та перетворюючи токсичний забруднювач на нетоксичний.

Важливо, що після завершення реакції фермент регенерується, і згодом може знову бути використаний для очищення води.

Під час лабораторних тестів вчені помістили цей живий матеріал у розчин, що складався з промислових забруднювачів, щоб побачити, чи зможе він очистити барвник. Виявилося, що матеріал здатен вивести весь колір з основної маси барвника приблизно за десять днів.

Вони також розповіли, що сконструювали бактерії таким чином, що вони виробляли білок, який може пошкоджувати клітинну мембрану бактерій і не допускати вимивання бактеріальних клітин після очищення води.

Наразі над матеріалом все ще продовжується робота, але дослідники уже вважають свою розробку дуже перспективною.

Раніше OBOZ.UA розповідав про те, що штучний інтелект за 26 секунд створив робота, який ходить завдяки повітрю.

Підписуйтесь на канали OBOZ.UA у Telegram і Viber, щоб бути в курсі останніх подій.