Loading...

دانشمندان روش شناسایی باکتری‌های تولید کننده برق را پیدا می‌کنند

به گفته یک تیم مهندسی مکانیک از موسسه فناوری دانشگاه ماساچوست، یک پیشرفت جدید در باکتریولوژی می‌تواند باعث استفاده از میکروب‌ها برای ساخت سلول‌های سوختی و تصفیه فاضلاب شود.

دانشمندان روش شناسایی باکتری‌های تولید کننده برق را پیدا می‌کنند

دانشمندان باکتری‌هایی را کشف کرده‌اند که از طریق محیط‌های خالی از اکسیژن یا کم اکسیژن می‌توانند برق تولید کنند. این باکتری‌ها را می‌توان در محیط‌هایی که میزان اکسیژن در آنها محدود است، مثل داخل معادن عمیق، در زیر آب دریاچه‌ها و یا حتی در داخل بدن ما، در روده انسان پیدا کرد. این باکتری‌ها درون سلول‌هایشان الکترون تولید می‌کنند و سپس این الکترون‌ها را از طریق غشاهای سلولی خود انتقال می‌دهند. این فرآیند در علم زیست شناسی به عنوان انتقال الکترون خارج سلولی شناخته می‌شود. این بدان معنی است که این باکتری‌هایی که الکترون را تخلیه می‌کنند، می‌توانند در تولید سلول سوختی میکروبی مورد استفاده قرار بگیرند که با جذب این الکترونها برق تولید می‌شود.

تیم مهندسی دانشگاه ماساچوست در دستیابی به این هدف پیشرفت بسیار زیادی نموده است و با ایجاد یک تکنیک جدید می‌تواند نمونه‌هایی از باکتریها را پردازش کند تا ببینند که آیا می‌توانند برق تولید کنند یا پاسخ به این سوال منفی است. آنها صفت مشخصه‌ای به نام انرژی زایی یا توانایی تشکیل دو قطبی‌های الکتریکی را اندازه  گیری می‌کنند که به شدت با توانایی تولید برق در باکتریها ارتباط دارد.
این روش امن‌تر و کارآمدتر از تکنیک‌های موجود است که نیاز به رشد دسته‌های زیادی از سلول‌های الکتریکی و دنبال کردن فعالیت پروتئین‌هایی دارد که در فرآیند انتقال الکترون خارج سلولی فعال هستند. رویکرد سنتی پیشین نیاز به شناسایی دقیق و وقت گیر پروتئین دارد و یا به طور خلاصه نیاز به تجزیه سلول‌ها برای بررسی پروتئین‌های داخل آنها دارد که منجر به تخریب این سلول‌ها و توقف فرایند تحقیق می‌شود.

تراشه‌های مایع میکرو که توسط تیم دانشگاه ماساچوست توسعه یافته‌اند، با کانال‌های کوچکی که دارند می‌توانند الکترون‌هایی که از باکتری‌ها آزاد می‌شوند را جریان بدهند. این جریان با یک جاروی کوچک از پخش شدن درون کانال رهایی یافته و پراکنده نمی‌شود. هنگامی که یک ولتاژ به کانال اعمال می‌شود، یک بخش کوچک برش داده شده، به میدان الکتریکی به وجود آمده فشار وارد می‌کند تا آن را بسیار قوی‌تر از محدوده اطرافش سازد. این مسئله باعث ایجاد یک پدیده شناخته شده به نام عنوان dielectrophoresis می‌شود که در آن ذرات متوقف و یا دفع شده را با توجه به خواص خود و در این مورد خاص، با توجه به فعالیت الکتروشیمیایی باکتری‌ها انباشته می‌کند.
کولن بویی استادیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه ماساچوست در بیانیه‌ای اعلام کرد: «پژوهش اخیر نشان می‌دهد که ممکن است طیفی گسترده از باکتری‌هایی که دارای خواص تولید برق باشند، وجود داشته باشد. بنابراین، یک ابزار که به شما اجازه دهد آن ارگانیسم‌ها را بررسی کنید، بسیار بیشتر از آنچه فکر می‌کنید، به کارتان می‌آید. تعداد میکروب‌هایی که این کار را پوشش می‌دهند بیش از آنچه تا به حال شناخته شده می‌باشد.»



نظرات

    ارسال نظر