Bỏ qua Lệnh Ruy-băng Bỏ qua nội dung chính
Tìm kiếm
Tìm kiếm
Hình ảnh liên kết
Liên kết webiste trong tỉnh
Liên kết webiste các tỉnh
Lượt truy cập

 

 Nội dung

 
​Vi khuẩn ăn phân tử chứa sắt tổng hợp biến thành máy phát điện   10-03-2017
Thế giới vi khuẩn đầy rẫy những tài năng khác thường, trong đó có tài năng sản xuất điện. Trong tự nhiên, vi khuẩn "tạo ra điện" tạo ra dòng điện trong quá trình trao đổi chất của chúng, và giờ đây các nhà nghiên cứu tại Đại học California, Santa Barbara (UCSB), đã tìm thấy một cách để trao tặng khả năng này cho vi khuẩn không “tạo ra điện”. Kỹ thuật này có thể có nhiều ứng dụng trong sản xuất điện bền vững và xử lý nước thải.

Bacteria fed synthetic iron-containing.jpg 
Ống nghiệm có chứa tinh thể tinh khiết DSFO (Me) 4, một hợp chất mô hình được sử dụng trong nghiên cứu. Ảnh: Zachary Rengert

"Ý tưởng ở đây là nếu chúng ta chỉ cần đóng nắp bể xử lý nước thải và sau đó cung cấp cho các vi khuẩn một điện cực, thì chúng có thể tạo ra điện đồng thời làm sạch nước", đồng tác giả nghiên cứu Zach Rengert, một nghiên cứu sinh hóa học tại UCSB, cho biết. "Và số lượng điện mà chúng sản xuất sẽ không thể cung cấp năng lượng cho thứ gì rất lớn, nhưng nó có thể bù đắp chi phí làm sạch nước."

Vi khuẩn tạo cảm hứng cho nghiên cứu này có tên Shewanella oneidensis MR-1, sống trong môi trường không có oxy và có thể thở trong khoáng sản kim loại và các điện cực - thay vì không khí - thông qua protein tạo ra dòng điện trong màng tế bào của chúng. Tuy nhiên, hầu hết các loài vi khuẩn không có protein này và do đó không tạo ra dòng điện một cách tự nhiên. Lấy cảm hứng từ protein dẫn điện của S. oneidensis, nhóm nghiên cứu đưa ra giả thuyết rằng, với đúng loại phụ gia phân tử sinh học tương thích, có thể “trao tặng” khả năng dẫn điện này cho các vi khuẩn đã không tiến hóa để làm như vậy.

Các nhà nghiên cứu đã xây dựng một phân tử gọi là DFSO +, trong đó có chứa một nguyên tử sắt ở lõi. Để thêm DFSO + vào vi khuẩn, các nhà nghiên cứu hòa tan một lượng nhỏ bột gỉ màu vào nước và thêm dung dịch này vào vi khuẩn. Trong vòng một vài phút, các phân tử tổng hợp đi đến màng tế bào của vi khuẩn và bắt đầu tạo ra dòng điện thông qua lõi sắt của nó, cung cấp một con đường mới cho vi khuẩn di chuyển electron qua lại từ bên trong ra bên ngoài tế bào.

Do hình dạng phân tử của DFSO + là hình ảnh phản chiếu cấu trúc của màng tế bào, nên nó có thể nhanh chóng lọt vào màng và vẫn ở đó thoải mái trong nhiều tuần. Phương pháp có thể cần một số tinh chỉnh trước khi có thể áp dụng để tạo ra điện lâu dài, nhưng nó là một phát hiện ban đầu đáng khích lệ.

Phương pháp hóa học trong việc thay đổi khả năng của vi khuẩn này sẽ rẻ hơn so với vi khuẩn biến đổi gen làm cùng một công việc. "Đó là một chiến lược hoàn toàn khác trong việc tạo ra điện từ vi sinh vật", đồng tác giả nghiên cứu, Nate Kirchhofer, hiện là nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Viện nghiên cứu Asylum ở Santa Barbara, California cho biết "Trước đây, chúng tôi đã xây dựng các thiết bị này, và chúng tôi bị hạn chế trong việc tối ưu hóa chúng bằng cách thay đổi vật liệu và thiết kế của lò phản ứng, hoặc sử dụng kỹ thuật di truyền."

Các nhà nghiên cứu gọi phân tử DFSO + là một "protein giả" vì nó là một chất hóa học không phải protein nhưng làm công việc của một loại protein. "Nó tương tự như một tay chân giả vậy," Rengert nhận xét.

Hiểu cách thức vi khuẩn “tạo ra điện” tiêu thụ nhiên liệu hữu cơ và sử dụng các quá trình trao đổi chất của chúng ra sao để tạo ra dòng điện có thể dẫn đến công nghệ phát điện sinh học hiệu quả hơn.

Thanh Vân (ScienceDaily)

In nội dung
Các tin đã đăng ngày
Chọn một ngày từ lịch.
 
 

 THÔNG BÁO

 
 

 Thủ tục hành chính

 
 

 Hình ảnh hoạt động

 
  • PGS.TS Phạm Văn Sáng, Giám đốc...
  • PGS.TS Phạm Văn Sáng, Giám đốc...
  • PGS.TS Phạm Văn Sáng, Giám đốc...
  • TS. Trần Chí Thành, Viện trưởn...
  • TS.Nguyễn Vũ Quỳnh, Trưởng phò...
  • Ông Nguyễn Hùng Phong, Giám đố...
  • Các đồng chí: Nguyễn Phú Cường...
  • Các đồng chí nguyên lãnh đạo B...
  • Quang cảnh tại lễ kỷ niệm 40 n...
  • Môn cờ tướng thu hút 11 vận độ...
VIDEO CLIP
  • Ứng dụng công nghệ đèn LED trong sản xuất đạt hiệu quả cao
  • Đoàn xúc tiến đầu tư tại Đài Loan làm việc với Công ty Công nghệ sinh học Vạn Bảo Lộc
  • Đồng Nai là tỉnh đầu tiên được đo hàm lượng vàng
  • Công bố chỉ dẫn địa lý cho chôm chôm Long Khánh
  • Hội thảo nhân rộng mô hình ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp
  • Hội nghị cán bộ công chức và triển khai nhiệm vụ khoa học và công nghệ năm 2015
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 2
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 1
  • Nhiều trạm xăng dầu sử dụng công nghệ cao gắn chíp qua mắt người tiêu dùng và các cơ quan chức năng
  • Ký kết thỏa thuận hợp tác với trường Đại học Okayama (Nhật Bản)