科學家利用活藍藻作為中和水體污染物的材料
我們經常聽說藍藻是造成湖泊和河流中有毒藍綠藻大量繁殖的原因。不過,不久之後,一種融入了這種微生物的3D 打印材料就可以用來幫助淨化被污染的水體–而且在細菌完成淨化之後,它們還會自我殺死。 這種材料由加州大學圣迭戈分校的科學家團隊開發,由一種名為海藻酸鹽的海藻衍生天然聚合物製成,並與活的細長球藻藍藻結合在一起。 製成的水凝膠被打印成表面積與體積比很高的華夫餅狀網格圖案。這種結構將大部分微生物置於凝膠表面附近,使它們更容易獲得維持生命的養分、氣體和陽光,從而提高了細菌的存活率。重要的是,藍藻經過基因工程改造,可以產生一種叫做漆酶的酶。此前的研究表明,漆酶能夠分解雙酚A(BPA)、抗生素、藥物和染料等水性污染物。在實驗室測試中,這種新材料成功地中和了靛藍胭脂紅,而靛藍胭脂紅是一種有毒染料,常用於牛仔褲的生產。當然,誰也不希望基因工程藍藻在完成任務後仍殘留在環境中。有鑑於此,這種微生物還被設計成能產生一種蛋白質,當它們接觸到一種名為茶鹼的天然化學物質時,這種蛋白質就會破壞它們的單細胞軀體。儘管如此,由於茶鹼不是水生環境中的原生物質,因此也沒有人希望它進入自己的湖泊或河流。因此,科學家們現在正在研究如何對這種細菌進行工程改造,使其自毀可以由環境中已有的刺激物觸發。這項研究的共同負責人喬恩-波科斯基(Jon Pokorski)教授說:”我們對這項工作可能帶來的可能性感到興奮,我們可以創造出令人興奮的新材料。當擁有材料科學和生物科學跨學科專業知識的研究人員攜手合作時,就能產生這樣的研究成果”。有關這項研究的論文最近發表在《自然通訊》(Nature Communications)雜誌上。