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.
Источник: https://indicator.ru/news/2019/01/14/generiruyushie-elektrichestvo-bakterii/
