Die Suche nach elektrisch aktiven Mikroben kann die Biotech-Branche verändern

Die Wissenschaft und alle damit verbundenen Zweige entwickeln sich mit jedem Tag weiter und wir haben jeden Tag etwas Neues gefunden, das wir hören, erleben oder sehen können, wenn wir am nächsten Tag aufwachen. Wenn es um Entwicklungen auf dem Gebiet des Computers und des Internets geht, treten sie, da sie das beliebteste Thema sind, innerhalb weniger Sekunden nach ihrer Erfindung in den Vordergrund, da es sich jedoch um etwas weniger online-aktive Themen handelt, die Forschungen und Erkenntnisse auf diesem Gebiet Biowissenschaften brauchen Zeit, um in die Schlagzeilen zu kommen. Wenn jedoch etwas nicht optimal hervorgehoben wird, bedeutet das nicht, dass es nicht geschieht.

Der Bereich der Biotech-Industrie entwickelt sich mit jedem Tag weiter und die jüngste Erfindung im Zusammenhang mit einigen besonderen und seltenen Mikroben hat die Welt und die Wissenschaft in Erstaunen versetzt. Darüber hinaus heißt es, wenn die Forscher genügend solcher Arten finden könnten, könne das größte Problem der Energieknappheit gelöst werden. Es wird Veränderungen in der Biotechnologiebranche mit sich bringen und das weltweite Problem der Suche nach Energieressourcen lösen.

Was ist also die Suche, die in den Kreisen der Forscher alle in Erstaunen versetzte und in Aufruhr versetzte? Nun, es ist die neueste Erfindung spezieller Mikroben, die elektrisch aktiv sind. Hier stellt sich die Frage: Was sind diese elektrisch aktiven Mikroben?

Was sind elektrisch aktive Mikroben?

Den wissenschaftlichen Ressourcen von WIRED zufolge wurden in Dänemark am Grund der Aarhus-Bucht spezielle Bakterienkörper gefunden, die untereinander Elektronen austauschen und den Stromfluss ermöglichen. Forscher fanden heraus, dass sie aufgrund ihrer Größe als Bakterien ihre Elektronen über eine Länge von einem Zentimeter zum Austausch übertragen können. Wenn wir nun die Größe von Bakterien auf die Größe eines Menschen umrechnen, können sich die Elektronen bis zu 19 Kilometer weit bewegen.

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Wie leiten diese Bakterien elektrische Signale weiter?

Im Grunde geht es darum, miteinander zu kommunizieren, Nachrichten zu senden und die Worte zu empfangen; Diese Bakterien nutzen elektrische Signale. Bei der Untersuchung durch ein Mikroskop fanden die Forscher ihre Körper und Körpertypen. Sie fanden heraus, dass diese kleinsten Arten von Natur aus Elektronen in ihren Körpern enthalten und es sich dabei nicht um eine jahrelange Evolution handelt. Darüber hinaus befinden sich an ihren Körpern spezielle Stränge, die wie Antennen funktionieren und Elektronen weiterleiten. Das bedeutet, dass die Bakterien diese längeren Stränge ihres Körpers nutzen, um Elektronen, elektrische Signale oder Worte an die anderen Mitglieder ihrer Art weiterzugeben. Für uns Menschen ist es jedoch eine Methode zur Weitergabe elektrischer Energie.

Wie veränderte die Entdeckung elektrisch aktiver Mikroben die Biotech-Industrie?

1. Studie Nummer zwei japanischer Forscher:

Eine von japanischen Forschern durchgeführte Studie ergab, dass die Hauptquelle für die Energieübertragung die Mineralien im Boden sind. Und Mikroben nutzen diese Mineralien, um Elektronen über größere Entfernungen zu transportieren. Sie verwenden lange Verlängerungen an ihrem Körper, sogenannte Nanodrähte, um die Nachrichten zu übermitteln. Desulfobulbaceae-Arten scheinen jedoch unabhängig von der Nutzung von Mineralien im Boden zu sein. Weil die Mitglieder dieser speziellen Art scheinbar so fest physisch miteinander verbunden sind; Sie sind ein ideales Elektrokabel. Dieses elektrische Kabel wird dann verwendet, um die elektronischen Nachrichten und Überlebensideen an die gesamte Gemeinschaft weiterzugeben. Daher gehen japanische Forscher in der Studie aus dem Jahr 2019 auch davon aus, dass die Desulfobulbaceae-Art einer der besten Elektronentransporter unter Mikroben ist.

Die Marke Boster sagt auch einmal:

„Desulfobulbaceae-Arten überleben nicht nur sich selbst, sondern helfen auch anderen Bakterien, am Leben zu bleiben, indem sie ihnen Hilfe bei der Atmung und Nahrung schicken.“

Laut Lars Peter Nielsen vom Department of Bioscience in Aarhus:

„Es gibt Feeder-Zellen und Breather-Zellen, die beide an den äußersten Enden in entgegengesetzte Richtungen platziert sind. Feeder-Zellen nehmen Sauerstoff aus ihren Sender-Entlüftungszellen auf und so überlebt die Gemeinschaft, die Kabel herstellt. Das bedeutet, dass die in Filamenten vorkommenden Bakterien voneinander abhängig sind. Da sie in physischer Form zu fest miteinander verbunden sind, kann dieser Draht zusammen als ein vielzelliger Organismus bezeichnet werden.“

Er gab auch den Hinweis, dass durch die Nutzung der gesamten Kabel-Community Veränderungen in der Biotech-Branche herbeigeführt werden können.

2. Studie Nummer eins von Moh El-Naggar:

Laut Moh El-Naggar wurde eine neue Mikrobenart gefunden, die zur Gattung Desulfobulbaceae gehört. Man kann sagen, dass die Art die bekannteste Art ist, die Elektrizität weiterleitet. Es dient als elektrischer Energielieferant der Gemeinde. Sie dienen beispielsweise ihrer Gemeinde auf die gleiche Weise wie die Stromkabel zur Stromübertragung.

Moh El-Naggaris studiert Physik und arbeitet als Assistenzprofessor an der University of Southern California. Er ist außerdem Co-Autor des Forschungspapiers „The Search for Electrically Active Microbes and Their Role in the Biotech Industry“. In einer Pressemitteilung der University of California sagte Moh El-Naggaris laut Forschern:

„Die Bewegung von Elektronen in natürlichen Lebensräumen über eine so große Entfernung erschien uns nahezu unmöglich. Allerdings scheinen diese elektrisch aktiven Mikroben für diese Aufgabe geschaffen zu sein. Von einem Ende zum nächsten Ende reihen sich die Zellen aneinander und bilden ein langes einzelnes Filament. Physikalisch gesehen sehen diese Zellen gerippt aus und diese gerippten Körper sind in Wirklichkeit Kanäle, die die Elektronen transportieren und halten. Darüber hinaus sind die anderen Kanäle in der Umgebung Membranen und es kann vermutet werden, dass sie isolierende Eigenschaften haben, wie zum Beispiel die Hüllen des Myelins von Neuronen.“

Der Forscher sagte, dass Bakterien ihre elektrische Energie zum Überleben und zur Kommunikation nutzen. Dies kann für den Bereich der Biotechnologie äußerst vorteilhaft sein, wenn wir lernen, sie zu kontrollieren und zu gestalten.

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Die Grenzen der Erforschung elektrisch aktiver Mikroben

Unter Berücksichtigung der Forschungsergebnisse erweiterte Abdelrhman Mohamed zusammen mit seinem Bioingenieur-Berater Haluk Beyenal das Forschungsgebiet und versuchte, bessere Wege zum Einfangen der Mikroben zu finden. Mohammed und Haluk fanden heraus, dass die ersten Bakterien, die rund um das Yellowstone-Teich gefunden wurden, möglicherweise mit Wasser hierher gekommen sind. Durch den Einsatz besserer Methoden können Bakterien daher besser eingefangen werden.

Wenn wir über den Einsatz von Mikroben im Wandel der Biotech-Industrie sprechen, sagt Mohamed, dass durch die Verwendung dieser Mikrobenkabel bessere und tragbarere Geräte hergestellt werden können. Er sagte, dass wir im Labor bereits über Potentiostatgeräte verfügen, um die Elektronen hinein- und herauszupumpen. In Quellen werden diese sperrigen Geräte jedoch aufgrund der geringen Biomasse unpraktisch.

Hier sind einige Einschränkungen, die er besprochen hat:

1. Es werden Tonnen von Gallonen Wasser benötigt, um es aus dem harten Yellowstone-Becken zu sammeln.
2. Labore müssen sich in der Nähe des Yellowstone-Pools befinden, da Mikroben lebend und funktionsfähig extrahiert werden müssen.
3. Auch unter welchen Lebensbedingungen diese Mikroben überleben, ist bislang unbekannt; Daher können sie nicht in den Laboren erstellt werden.

Wie können elektrisch aktive Mikroben die Biotech-Industrie verändern?

Nachdem wir Antworten auf diese Fragen erhalten und den Lebensraum und die Umweltanforderungen der Mikroben verstanden haben, können wir dafür sorgen, dass diese Bakterien in der nachgeahmten Umgebung, die wir in den Labors für ihr Überleben geschaffen haben, mehr und besser leben. Zu diesem Zweck müssen jedoch diese Einschränkungen überwunden werden. Es kann durch mehr und mehr Forschung auf diesem Gebiet überwunden werden. Das erste, was wir in diesem Zusammenhang brauchen, ist, alle notwendigen Möglichkeiten herauszufinden, in denen diese Mikroben überleben können. Wir müssen herausfinden, ob und welche Art von Mineralien diese Mikroben durch den Verzehr von Mineralien überleben. Was ist ihr ursprünglicher und tatsächlicher Prozess, bei dem sie die Mineralpartikel zerkleinern und sie in ihre Nahrung umwandeln?

Wenn wir wissen, wie wir diese Mikroben am Leben erhalten können, können wir diese Bakterien besser im Bereich der Biotech-Industrie nutzen. Zum Beispiel:

Geräte wie Potentiostate oder andere bessere und tragbarere Geräte benötigen zum Betrieb keine separate Energiequelle. Stattdessen können sie den elektrisch aktiven Bakterien Energie entziehen, um zu arbeiten. Dadurch können die Forschungskosten gesenkt werden. Wie? Nun, Sie wissen, dass Bakterien geschaffen oder gebaut sind, um die Elektronen weiterzugeben; Um ihr Überleben zu sichern, werden sie dies auch weiterhin tun. Daher wird die durch den Durchgang dieser Elektronen erzeugte Energie dazu beitragen, dass Potentiostate und andere Geräte dieser Art funktionieren. Sie geben keine Kosten für Energie aus.

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Letzte Worte

Darüber hinaus werden wir durch den Einsatz elektrisch aktiver Mikroben in der Lage sein, mehr Technologie im Bereich der Biotech-Industrie einzusetzen. Zum Beispiel:

Wenn es um die Forschung in den Biosphären tiefer Dschungel geht, sind wir aufgrund des Energiemangels weiterhin nicht in der Lage, Forschung zu betreiben. Wir können keine größeren Generatoren und andere Geräte dieser Art in die Tiefen des Dschungels liefern. Denn erstens stört es die Lebensräume und zweitens ist die Energieproduktion begrenzt. Wenn wir jedoch die elektronische Energie nutzen können, die von elektrisch aktiven Mikroben erzeugt wird, können wir Forschungen durchführen, ohne die Flora und Fauna zu stören.

Daher sind diesbezüglich immer mehr Untersuchungen erforderlich.