Поиск электрически активных микробов может изменить биотехнологическую отрасль

Наука и все связанные с ней отрасли развиваются с каждым днем, и мы находим что-то новое, что можно слушать, испытывать или видеть на регулярной основе, когда мы просыпаемся каждый следующий день. Когда дело доходит до эволюции в области компьютеров и Интернета, из-за того, что они являются самой любимой темой, они становятся заметными в течение нескольких секунд после их изобретения, однако из-за того, что они немного менее активны в Интернете, исследования и открытия в области наукам о жизни требуется время, чтобы попасть в заголовки. Однако, если что-то не освещается в лучшем виде, это не значит, что этого не происходит.

Область биотехнологической промышленности развивается с каждым днем, и недавнее изобретение, связанное с некоторыми особыми и редкими микробами, поразило мир и науку. Более того, говорят, что если бы исследователи смогли найти достаточное количество таких видов, то была бы решена самая большая проблема нехватки энергии. Он внесет изменения в биотехнологическую отрасль и решит общемировую проблему, связанную с поиском энергетических ресурсов.

Так что же это за поиски, поразившие всех и крутившиеся в кругах исследователей? Что ж, это последнее изобретение специальных микробов, обладающих электрической активностью. Здесь возникает вопрос, что же представляют собой эти электрически активные микробы?

Что такое электрически активные микробы?

Согласно научным ресурсам WIRED, в Дании на дне Орхусского залива были обнаружены особые бактериальные тела, которые обмениваются электронами друг с другом и становятся причиной прохождения электричества. Исследователи обнаружили, что, будучи размером с бактерию, они могут передавать свои электроны для обмена на длине в один сантиметр. Теперь, если мы превратим размер бактерий в размер человека, электроны могут двигаться на расстояние до 12 миль.

 Рекомендуется для вас: 10 лучших инноваций в области медицинских технологий, свидетелями которых мы были!

Как эти бактерии передают электрические сигналы?

В основном, чтобы общаться друг с другом, отправлять сообщения и получать слова; эти бактерии используют электрические сигналы. При осмотре под микроскопом исследователи обнаружили их тела и типы телосложения. Они обнаружили, что эти мельчайшие виды естественным образом содержат электроны в своих телах, и это не вопрос какой-то эволюции в течение многих лет. Кроме того, когда дело доходит до взгляда на их тела, на них есть специальные нити, которые работают как антенны для пропускания электронов. Это означает, что бактерии используют эти более длинные нити своего тела для передачи электронов, электрических сигналов или слов другим представителям своего вида. Однако мы, люди, видим в этом способ передачи электрической энергии.

Как открытие электрически активных микробов изменило биотехнологическую промышленность?

1. Исследование номер два японских ученых:

Исследование, проведенное японскими учеными, показало, что основным источником передачи энергии являются минералы в почве. И микробы используют эти минералы для передачи электронов на большие расстояния. Они используют длинные отростки на своих телах, известные как нанопровода, для передачи сообщений. Однако виды Desulfobulbaceae выглядят независимыми от использования минералов в почве. Потому что представители этого конкретного вида, кажется, так прочно связаны друг с другом физически; они составляют идеальный электрический кабель. Затем этот электрический кабель используется для передачи электронных сообщений и идей выживания всему их сообществу. Следовательно, в исследовании 2019 года японские исследователи также подтверждают, что виды Desulfobulbaceae являются одними из лучших переносчиков электронов среди микробов.

Бренд Boster однажды также говорит, что:

«Виды Desulfobulbaceae не только выживают сами, но и помогают другим бактериям выживать, посылая им помощь для дыхания и питания».

По словам Ларса Питера Нильсена из Департамента биологических наук в Орхусе:

«Есть фидерные и дышащие клетки, расположенные на самых концах в противоположных направлениях. Питающие клетки берут кислород из передающих дышащих клеток, и именно так выживает сообщество, производящее кабели. Это означает, что бактерии, обнаруженные в филаментах, зависят друг от друга. Так как они слишком прочно связаны в физической форме, то вместе эту проволоку можно назвать одним многоклеточным организмом».

Он также дал понять, что, используя все кабельное сообщество, можно внести изменения в биотехнологическую отрасль.

2. Исследование номер один Моха Эль-Наггара:

По словам Моха Эль-Наггара, обнаружен новый вид микробов, принадлежащий к роду Desulfobulbaceae. Можно сказать, что этот вид лучше всего пропускает электричество. Он служит поставщиком электроэнергии для сообщества. Например, они служат своему сообществу так же, как электрические кабели служат для передачи электричества.

Мох Эль-Наггарис по специальности физик и работает доцентом в Университете Южной Калифорнии. Он также является соавтором исследовательской работы, написанной для книги «Поиск электрически активных микробов и их роль в биотехнологической промышленности». В пресс-релизе Калифорнийского университета Мох Эль-Наггарис сказал, что, по мнению исследователей:

«Движение электронов в естественной среде обитания на такое огромное расстояние казалось нам практически невозможным. Однако эти электрически активные микробы, похоже, созданы для этой работы. От одного конца до другого клетки выстраиваются в линию и образуют длинную одиночную нить. Физически эти клетки выглядят ребристыми, и эти ребристые тела на самом деле являются каналами, которые переносят и удерживают электроны. Кроме того, другие каналы в окружающей среде представляют собой мембраны, и можно предположить, что они обладают изолирующими свойствами, такими как миелиновые оболочки нейронов».

Исследователь сказал, что бактерии используют свою электрическую энергию, чтобы выживать и общаться. Это может быть чрезвычайно полезно для области биотехнологии, если мы узнаем, как контролировать и формировать ее.

 Вам может понравиться: Как инновационные зеленые технологии меняют будущее HVAC.

Ограничения исследований электрически активных микробов

Помня об исследованиях, Абдельман Мохамед вместе со своим советником по биоинженерии Халуком Бейеналом расширили область исследований и попытались найти лучшие способы захвата микробов. Мохаммед и Халук обнаружили, что первые в мире бактерии, обнаруженные вокруг бассейна Йеллоустона, могли попасть сюда с водой, поэтому, используя более эффективные способы, бактерии можно лучше улавливать.

Если говорить об использовании микробов при изменении биотехнологических отраслей, Мохамед говорит, что с помощью этих кабелей из микробов можно сделать более качественные и портативные устройства. Он сказал, что, хотя у нас уже есть потенциостаты для накачки и откачки электронов в лаборатории. Однако весной эти громоздкие устройства станут непрактичными из-за низкого уровня биомассы.

Вот некоторые ограничения, которые он обсуждал:

1. Тонны галлонов воды потребуются для сбора из твердого Йеллоустонского бассейна.
2. Лаборатории должны быть рядом с Йеллоустонским бассейном, потому что микробы должны быть извлечены живыми и работающими.
3. Какие условия жизни, в которых выживают эти микробы, также пока неизвестны; следовательно, они не могут быть созданы в лабораториях.

Как электрически активные микробы могут изменить биотехнологическую промышленность?

Получив ответы на эти вопросы и поняв среду обитания и экологические требования микробов, мы сможем сделать так, чтобы эти бактерии жили больше и лучше в имитированной среде, которую мы создали в лабораториях ради их выживания. Однако для этого необходимо преодолеть эти ограничения. Его можно преодолеть, проводя все больше и больше исследований в этой области. Первое, что нам нужно в этом отношении, это выяснить все необходимые возможности, в которых эти микробы могут выжить. Нам нужно выяснить, выживают ли эти микробы, поедая минералы, и какие именно. Каков их первоначальный и фактический процесс разрушения частиц минерала и превращения их в пищу?

Когда мы узнаем, как поддерживать жизнь этих микробов, мы сможем лучше использовать эти бактерии в области биотехнологической промышленности. Например:

Такие устройства, как потенциостаты или другие лучшие и более портативные устройства, не нуждаются в отдельном источнике энергии для работы. Вместо этого они могут получать энергию от электрически активных бактерий для работы. Таким образом, стоимость исследования может быть уменьшена. Как? Ну, вы знаете, что бактерии созданы или построены, чтобы передавать электроны; они будут продолжать делать это ради своего выживания. Следовательно, энергия, произведенная при прохождении этих электронов, поможет потенциостатам и другим устройствам такого рода работать. Вы тратите нулевые затраты на энергию.

 Вам также может понравиться: Как будут выглядеть технологии в 2050 году.

Заключительные слова

Кроме того, мы сможем использовать больше технологий в области биотехнологической промышленности, используя электрически активные микробы. Например:

Когда дело доходит до исследований в биосферах глубоких джунглей, мы по-прежнему не можем проводить исследования из-за нехватки энергии. Мы не можем доставлять более крупные генераторы и другие подобные устройства в глубь джунглей. Потому что, во-первых, это нарушает среду обитания, а во-вторых, энергия, которую они производят, ограничена. Однако если мы сможем использовать электронную энергию, вырабатываемую электрически активными микробами, мы сможем проводить исследования, не нарушая флору и фауну.

Поэтому требуются все новые и новые исследования в этом направлении.