活细胞积木工程把废弃物变成生物燃料

2014-4-03 13:32 来源: 腾讯科学
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  麻省理工学院科学家设计一种新方法,将大肠杆菌活体细胞结合金纳米粒子和量子微粒等无生命的建筑积木,形成一种混合“活物质”,有望将农业废弃物变成生物燃料

  据国外媒体报道,大约40年前,研究人员曾致力于“诱骗”大肠杆菌生成一种蛋白质,目前,麻省理工学院科学家使用大肠杆菌制造一种生物膜,能够吸附在不同纳米微粒表面,最终形成的活体混合物质可以适应所在环境,生成复杂的生物分子,并具有多样性长度比例。这些“活物质”有能力导电和释放光线。该研究报告现发表在近期出版的《自然材料》杂志上。

  如果你认为通过洗手液便能控制人体细菌,就大错特错了。科学家认为,这种方法将有助制造一些“较大设备”,例如:太阳能电池、自愈材料,或者诊断传感器。

  麻省理工学院电子工程和生物工程系副教授帝摩斯-卢(TimothyLu)说:“我们的设计理念是将活体细胞和无生命物质环境结合在一起制造混合物质,使活体细胞适应并充分发挥其功能性,这是探讨材料合成的一种有趣方法。”

  科学家选择大肠杆菌,是由于它能够自然生成一种生物膜,该生物膜包含着“库利纤维(curlifibers)”,它是一种淀粉样蛋白,可帮助细菌附着在物体表面。他们通过添加一种叫做缩氨酸的蛋白质碎片可修改库利纤维循环蛋白质链(CsgA),可能形成一系列混合材料,并形成金纳米纤维线,其性能类似于导电膜或者显示量子力学特征的微小晶体。这些活物质最显著的特征是可以彼此间通讯。

  这项研究的早期应用将涉及到电池和太阳能电池制造,同时,研究人员正在分析这种生物膜的潜能,使用生化酶催化分解纳米纤维,该物质可用于将农业废弃物转换为生物燃料。