مهندسی میکروب خیاط ساخته شده این بيوفيلم (سبز) نشان داده شده بر روی مهره های شیشه ای.

نیل JOSHI

آجر در ویل Srubar آزمایشگاه در دانشگاه کلرادو بولدر نیست فقط زنده آنها بازتولید. آنها نوتبوک توسط باکتری ها که تبدیل به شن و ماسه و مواد مغذی و دیگر مواد اولیه به یک شکل biocement بسیار راه مرجان سنتز صخره. تقسیم یک آجر و در عرض چند دقیقه به شما خواهد شد دو.

مهندسی زندگی, مواد (علم) طراحی شده اند به مرزهای تاری. آنها با استفاده از سلول های بیشتر میکروب ها را بی اثر ساخت مصالح ساختمانی از قبیل سخت شده سیمان و یا woodlike تعویض برای همه چیز از ساخت و ساز مواد برای مبلمان. برخی مانند Srubar را آجر حتی ترکیب سلولهای زنده به ترکیب نهایی. نتیجه این است که مواد با توجه به قابلیت های جدید به عنوان نوآوری در نمایش هفته گذشته در زندگی مواد 2020 کنفرانس در Saarbrüken آلمان نشان داد: باند فرودگاه که ساخت خود و زندگی باند که رشد در بدن است. “سلول های شگفت انگیز ساخت گیاهان می گوید:” نیل جوشی, یک متخصص علم در دانشگاه. “ما در حال تلاش برای استفاده از آنها به ساخت چیزهایی که ما می خواهیم.”

بشریت به مدت طولانی برداشت مواد شیمیایی از میکروب ها مانند الکل و داروها. اما علم محققان در حال بهره گرفتن میکروب ها به ساخت همه چیز. را آجر به طور معمول ساخته شده از خاک رس و شن و ماسه و آهک و آب که مخلوط تولیدات و اخراج به بیش از 1000 درجه سانتی گراد است که طول می کشد مقدار زیادی از انرژی و تولید صدها میلیون تن از انتشار کربن در سال است. یک رالی در ایالت کارولینای شمالی شرکت به نام bioMASON در میان اولین به کاوش با استفاده از باکتری ها به جای گرما تکیه بر میکروب به تبدیل مواد مغذی به کربنات کلسیم که سخت شن و ماسه را محکم ساخت و ساز مواد در دمای اتاق.

در حال حاضر چندین گروه در حال بدست گرفتن این ایده بیشتر است. “می تواند شما را رشد موقت باند در جایی توسط بذر باکتری ها در شن و ماسه و ژلاتین?” می پرسد سارا Glaven یک میکروبیولوژیست و علم متخصص در آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی دریایی ایالات متحده. در ژوئن 2019 محققان در Wright-Patterson پایگاه نیروی هوایی در اوهایو بود که فقط برای ایجاد یک 232 متر مربع باند نمونه. امید می گوید: Blake Bextine که اجرا می شود یک علم برنامه برای دفاع ایالات متحده پروژه های تحقیقاتی پیشرفته سازمان است که به جای گذر گاه تن مواد برای راه اندازی اعزامی هوا زمینه های نظامی مهندسین می تواند با استفاده از محلی شن و ماسه, شن و آب, و درخواست چند طبل cementmaking باکتری به ایجاد باند فرودگاه در روز.

آجر و باند سیمان نمی حفظ سلولهای زنده در ساختار نهایی. اما Srubar تیم در حال شکل گرفتن است که گام بعدی. در خود بازتولید آجر محققان مخلوط مواد مغذی مبتنی بر ژل با شن و ماسه و تلقیح با باکتری ها که به صورت کربنات کلسیم. آنها سپس کنترل دما و رطوبت برای حفظ باکتری های زنده. این محققان می تواند تقسیم اصلی خود آجر در نیمه اضافی اضافه کردن شن و ماسه hydrogel و مواد مغذی و سازمان دیده بان به عنوان باکتری رشد دو اندازه آجر در 6 ساعت است. پس از سه نسل آنها زخم با هشت آجر آنها گزارش شده در ژانویه 15 موضوع ماده. (هنگامی که باکتری ها انجام می شود در حال رشد آجر جدید این تیم می تواند خاموش کردن دما و رطوبت کنترل.) Srubar خواستار آن را “نمایی مواد ساخت.”

علم سازان نیز مهار میکروب را biomaterials برای استفاده در بدن انسان است. میکروب ها به طور طبیعی بیرون آمدن پروتئین است که با اتصال به یک دیگر به شکل فیزیکی داربست. بیشتر باکتری ها می توانند به آن پایبند تشکیل جمعی میکروبی تشک شناخته شده به عنوان بيوفيلم بر روی سطوح از دندان به بدنه کشتی. Joshi تیم توسعه بيوفيلم است که می تواند محافظت از روده پوشش که کارائی در افراد مبتلا به بیماری التهابی روده ایجاد زخم های دردناک. در 6 دسامبر 2019 موضوع طبیعت ارتباطاتآنها گزارش شده است که یک مهندسی Escherichia coli در روده موش تولید پروتئین است که با تشکیل یک محافظ ماتریس که محافظ بافت از مواد شیمیایی که به طور معمول القاء زخم. اگر این روش کار می کند در مردم و پزشکان می تواند تلقیح بیماران با یک مهندسی قالب یک میکروب است که به طور معمول باعث می شود آن خانه در روده.

در یکی دیگر از استفاده های پزشکی, باکتری می تواند به نوبه خود به مواد معمولی به مواد مخدر کارخانه. در 2 دسامبر 2019 موضوع طبیعت, شیمی, زیست شناسی, برای مثال, Christopher Voigt از موسسه تکنولوژی ماساچوست و همکارانش توصیف بذر پلاستیکی با اسپورهای باکتری ها که به طور مداوم تولید باکتری است. میکروب سنتز یک ترکیب ضد باکتری موثر در برابر استافیلوکوکوس اورئوسهای خطرناک عفونی باکتری.

یک تیم از محققان به رهبری چائو زونگ از ShanghaiTech دانشگاه مهندسی بيوفيلم برای هدف های مختلف: زدودن سموم از محیط زیست است. آنها آغاز شده و با باکتری Bacillus subtilisکه ترشح یک ماتریس تشکیل دهنده پروتئین به نام TasA. دیگر محققان نشان داده بود که TasA آسان بود ژنتیکی مهندس به اتصال به پروتئین های دیگر. تیم بهینه سازی TasA به آن را با اتصال به آنزیم است که تنزل سمی صنعتی ترکیب به نام مونو (2-hydroxyethyl اسید ترفتالات) و یا MHET. آنها سپس نشان داد که بيوفيلم ایجاد شده توسط مهندسی باکتری می تواند شکستن MHET—و بيوفيلم ساخته شده توسط ترکیبی از دو مهندسی گونه B. subtilis می تواند انجام دو مرحله تخریب یک آفت کش ارگانوفسفره به نام پاراکسان. نتایج که تیم گزارش شده در ژانویه 2019 موضوع طبیعت زیست شناسی شیمی, بالا بردن چشم انداز زندگی در دیوار است که به تصفیه هوا می باشد.

مسائل قانونی می تواند پیشرفت کند اما. بسیاری از باکتری هایی است که علم محققان مهار در طبیعت رخ می دهد و نباید باعث تنظیم مقررات بررسی. اما مهندسی ژنتیک موجودات زنده خواهد شد و چشم انداز مهندسی میکروب های جاسازی شده در گفتن دیوار زندگی ممکن است ناآرام تنظیم کننده. هنوز Voigt پیش بینی کرد: “من فکر می کنم در 10 سال ما در حال رفتن به پیدا کردن سلول های زنده در یک طیف وسیعی از زندگی, محصولات.”

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de