Inžinieriai kuria „pragyvenimo šaltinius“ – įkvėpti simbiotinės kultūros, naudojamos gaminant Kombucha arbatą

Inžinieriai sukūrė naują sudėtingų, perdirbtų ingredientų gamybos būdą, naudodami bakterijų ir mielių mišinį, panašų į „motinos kombucha“, naudojamą arbatai gaminti. Kreditas: Chenfu Hsingas

Natūralus specifinių mielių ir bakterijų gebėjimas gali sukelti sudėtingas medžiagas, kurios gali atlikti įvairias funkcijas.

Inžinerija i MA ma Imperatoriškasis koledžas Londone sukūrė naują sudėtingų ingredientų gamybos būdą, naudodamas bakterijų ir mielių mišinį, pvz., „kombuchos motiną“, naudojamą arbatai virti.

Naudodami šį junginį, dar vadinamą SCOBY (simbiotinė bakterijų ir mielių kultūra), mokslininkai sugebėjo pagaminti celiuliozę, susijungiančią su fermentais, kurie gali atlikti įvairias funkcijas, tokias kaip: aplinkos teršalų nustatymas. Jie taip pat parodė, kad jie gali įdėti mieles tiesiai į medžiagą, sukurdami „gyvus daiktus“, kurie gali būti naudojami vandeniui valyti, arba sumaniai atlikti „intelektą“, galintį aptikti. žala.

„Mes įsivaizdavome ateitį, kurioje įvairius dalykus galima auginti namuose ar vietos darbo vietose, naudojant biologiją, o ne vertinant turtą“, – sakė Timothy Lu, profesoriaus padėjėjas. elektros ir kompiuterių inžinerijos ir inžinerijos MIT.

Lu ir Tomas Ellisas, Londono imperatoriškojo koledžo biologijos profesorius, yra vyresnieji šio straipsnio, kuris buvo paskelbtas 2021 m. Sausio 11 d., Autoriai. Natura Mea. MIT popieriaus rašytojai baigė Tzu-Chieh Tang ir Kembridžo universiteto postdoką Charlie Gilbert.

Darbo sritys

Prieš daugelį metų Lu laboratorija sukūrė taikymo metodą E. coli formuoti sintetines bioplėveles ir medžiagas, tokias kaip auksiniai nanovieliai. Tačiau tokie vaizdai yra labai maži ir ploni, todėl juos sunku naudoti daugelyje didelio masto programų. Naujame tyrime mokslininkai pasirengė rasti būdą, kaip naudoti mikrobus, norint sukurti didelį kiekį vertingos medžiagos.

Jie manė, kad susidaro mikrobų populiacija, panaši į motinos kombuchos, kelių rūšių bakterijų ir mielių mišinio, populiaciją. Šie mielių augalai, paprastai turintys vienos rūšies bakterijas ir vienos ar daugiau rūšių mieles, gamina etanolį, celiuliozę ir acto rūgštį. rūgštis, kuris suteikia kombucha arbatai nepakartojamą skonį.

„SynSCOBY“

Naudodami mikrobus ir mieles, panašius į tuos, kurie randami kombuchoje, MIT inžinieriai gali sukurti „gyvus daiktus“. Autorius: Tzu-Chieh (Zijay) Tang

Daugelį mielių, naudojamų mielėms, sunku pakeisti. Sacercomyces cerevisiae. Jie derino mieles su vadinamuoju gemalo tipu Komagataeibacter rhaeticus, kurią jie subūrė Londono imperatoriškame koledže, atskirti nuo motinos kombuchos. Šis tipas gali gaminti didelį kiekį celiuliozės.

Kadangi mokslininkai laboratorijoje naudojo mielių infekciją, jie galėjo sukurti ląsteles, kurios galėtų padaryti viską, ką galėjo padaryti mielių laboratorija – pavyzdžiui, gaminti fermentus spindėti tamsoje arba jausti aplinkos taršą. Mieles taip pat galima užprogramuoti taip, kad suradę jie galėtų suskaidyti ingredientus.

Celiuliozės sunkumai

Mokslininkai pakėlė savo daiktų lapą – sudėtingą langelį, kuris gali tilpti į ląsteles ar gyvas ląsteles. Autorius: Tzu-Chieh (Zijay) Tang

Šiais laikais bakterijos, esančios kultūroje, sukelia sudėtingą celiuliozės sudėtingumą kaip pastolius. Tyrėjai sukūrė savo sistemą taip, kad galėtų reguliuoti, ar pačios mielės, ar tik jų gaminamas fermentas yra sintetinamos ląstelėje. Tam, kad viskas būtų sugalvota, reikia tik kelių dienų, o jei įrengti reikia daug laiko, gali būti stora užimti tokią vietą kaip tabu vonia.

“Mes manome, kad tai yra gera sistema, kuri yra labai pigi ir lengvai pagaminama labai dideliu kiekiu”, – sakė Tangas. „Maždaug tūkstantį kartų daugiau nei E. coli sistema. “

Tiesiog įpilkite arbatos

Norėdami parodyti savo mikrobų režimo, kurį jie vadina „Syn-SCOBY“, veiksmingumą, mokslininkai sugalvojo tai, kas mieles daro jautrias estradioliui ir kartais randama. aplinkos blogėjimas. Kitaip tariant, jie naudojo mielių ekstraktą, kad veiktų apelsinų sultimis gamindami ryškius baltymus, vadinamus liuciferaze. Šias mieles galima iškeisti į kitų tipų simptomus, kad būtų galima nustatyti kitus teršalus, metalus ar patogenus.

Kultūra gali pasireikšti įprastose vidutinės kultūros mielėse, kurias mokslininkai naudojo daugeliui savo tyrimų, tačiau jie taip pat parodė, kad jos gali atsirasti arbatoje ir cukruje. Mokslininkai įsivaizdavo, kad kultūros gali būti pritaikytos naudoti namuose švariam vandeniui ar kitoms naudingoms medžiagoms auginti.

“Yra tiek daug žmonių, kurie tai gali padaryti savo virtuvėje ar namuose”, – sakė Tangas. „Nereikia būti ypatingu. Viskas, ko jums reikia, yra cukrus, maistui patiekti reikia arbatos ir „Syn-SCOBY“ gabalėlio. “

Pastabos: Charlie Gilbert, Tzu-Chieh Tang, Wolfgang Ott, Brandon A. Dorr, William M. „Gyvenimas su praktinėmis programomis, kurios atsirado iš tų, kurie naudojo mikrobų bendrakultūrą“. Shaw, George L. Sun, Timothy K. Lu ir Tom Ellis, 2021 m. Sausio 11 d., Natura Mea.
DOI: 10.1038 / s41563-020-00857-5

Tyrimą iš dalies finansavo JAV armijos tyrimų biuras, MIT kareivių nanotechnologijų institutas ir MIT-MISTI MIT-Imperial College London Seed Fund. Tangas palaikė MIT J-WAFS stipendiją.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Eksperimentas atskleidžia naujas sinchroninių šviesos šaltinių galimybes.

Iliustracija, rodanti, kaip elektronų moduliacija lazeriu buvo panaudota kuriant lazerio šviesą skleidžiančias mikrobangas. Kreditas: Tsinghua universitetas. Tarptautinė komanda, atlikdama jaudinančius eksperimentus, parodė, kaip įvairios yra...

Kaip sumažinti kūno temperatūrą, gali padėti 10% pacientų, kuriems skiriamas didelis dėmesys

Šiame brėžinyje aprašytas tepalas (oranžinis ir geltonas), kuris yra molekulinis sluoksnis oro sąsajoje ir kvėpavimui reikalingas skystis plaučiuose. Naujausi tyrimai parodė, kad terminio...

Apšviesti saulės banguoti langai gamina energiją iš vidaus

Ryžių universiteto inžinieriai sukūrė ir pastatė langus, kurie saulės šviesą ar apšvietimą iš vidaus paverčia periferinėmis kraujo ląstelėmis. Centrinis sluoksnis yra kompozicinis polimeras,...

Gyvenimo ant koralų rifų gausa buvo nuostabi nuo Charleso Darwino laikų – nauji tyrimai pateikia atsakymus

Planktonu maitinančios žuvys dažnai dominuoja vandenynų koralinių rifų žuvų kolekcijoje. Kreditas: Dr. Christina Skinner Tyrimas parodė, kad atviruose vandenynų vandenyse, kurie kažkada buvo...

Egipto mumijos mumijos „Purvo karapasas“ neregėtas gydymas – neteisingo pateikimo atvejis

Kiekvienas mumifikuotas ir uždarytas Sidnėjaus universiteto Chau Chak Wing muziejaus Nicholson kolekcijoje. A. Mumifikuotas asmuo, dabar saugojimui dėvintis rankas, BMR. 27.3. B....

Newsletter

Subscribe to stay updated.