Новости химической науки > Ткань с бактериями

Исследователи из США получили ткани с «запакованными» в их волокна бактериями, способными извлекать из воды загрязняющие агенты. Полученные «живые ткани» могут оказаться полезными при удалении таких тяжелых металлов как уран или ртуть из сточных вод, их также можно рассматривать как шаг вперед к разработке самоочищающейся одежды.

Микроорганизмы инкасулированы как в места соединения волокон (слева), так и в отдельные волокна (справа). (Рисунок из PNAS, 2009. DOI: 10.1073_pnas.0903238106)

Мириам Рафаилович (Miriam Rafailovich) из Университета Стони Брук (Нью-Йорк), возглавлявшая работу над проектом, уверяет, что благодаря генной инженерии сейчас можно получить микроорганизмы, способные питаться чем угодно, что очень важно для создания систем эффективной очистки воды, однако, поскольку пропускание больших объемов воды сквозь гель, содержащий специально выведенные микроорганизмы, занимает много времени, исследователи из ее группы попытались найти другой способ использования бактерий в водоочистке.

Для того чтобы пропускать через систему водоочистки мощный поток воды, исследователи получили кусочки «ткани», сотканной из полимерных волокон, внутри которых были иммобилизованы бактерии. Прежние попытки использовать такой метод оказались неудачными, поскольку условия получения «бактериальной пряжи» должны быть весьма деликатными, чтобы не повредить бактериям.

Исследователи из Стони Брукс использовали электропрядение для выращивания полиэтиленоксидных волокон микрометрового размера из воды, содержащей бактерии. В ходе электропрядения электрическое поле заряжает капли вязкой жидкости, заставляя их вытягиваться в тонкие струйки. Хотя в ходе электропрядения бактерия испытывает незначительный электрический удар, 97% микроорганизмов, внедренных в волокна, выживает, они сохраняют жизнеспособность в течение недель.

Исследователи также разработали безопасный для бактерий метод объединения волокон, в ходе которого не происходит растворение волокон в воде и высвобождения бактерий. Кросс-сочетания волокон удалось добиться, действуя на них смесью персульфата аммония, аскорбиновой кислоты и сульфата железа(II) в глицерине.

Источник: PNAS, 2009. DOI: 10.1073_pnas.0903238106

метки статьи: #биохимия, #нанотехнологии, #новые материалы, #химия поверхности, #химия полимеров