Бактерии кишечной палочки для производства электроэнергии

17.09.2023

Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Лозанны (EPFL) совершили значительный прорыв, создав искусственно модифицированный штамм кишечной палочки, который способен производить электроэнергию из сточных вод пивоваренных заводов. Этот штамм превзошел по эффективности даже новейшие биоинженерные разработки в этой области.

Для увеличения электроактивности кишечной палочки в процессе производства электроэнергии, исследователи внесли изменения в ее геном, интегрировав в него инструкции для создания белковых комплексов, аналогичных тем, которые обнаружены у бактерии Shewanella oneidensis. Эта последняя славится своей способностью генерировать электрический поток при окислении металлов, что может быть использовано, например, для обнаружения токсичных металлов, включая мышьяк.

Инженеры успешно интегрировали в кишечную палочку все компоненты электрического пути S. oneidensis, что привело к увеличению эффективности в два раза по сравнению с ранее созданными биоинженерными штаммами, которые лишь частично воспроизводили этот путь.

Однако остается вопрос о том, способны ли эти бактерии работать в реальных промышленных условиях, а не только в лаборатории. Первоначальные исследования включали в себя анализ возможности использования водорослей для очистки сточных вод пивоваренных заводов. Поскольку такие заводы вынуждены обрабатывать воду, содержащую остатки сахаров, крахмала, спирта и дрожжей, она требует очистки перед сбросом в окружающую среду, чтобы избежать нежелательной активации микроорганизмов.

Команда исследователей протестировала свою систему, использующую измененные кишечные палочки E. coli, на сточных водах, собранных в местной пивоварне в Лозанне, Швейцария. Модифицированные бактерии успешно обработали сточные воды за 50 часов.

Таким образом, созданная искусственно кишечная палочка оказалась гораздо более эффективной в очистке промышленных сточных вод, даже несмотря на то, что ее способность генерировать электроэнергию все еще немного уступает S. oneidensis, как утверждают ученые.

<< Назад: TWS-наушники Huawei FreeBuds Pro 3 18.09.2023

>> Вперед: Умная подушка Nitetronic F1 17.09.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Эстроген для терапии приливов при менопаузе 17.10.2026

Менопауза сопровождается не только прекращением менструаций, но и целым рядом физиологических изменений, которые у некоторых женщин заметно влияют на самочувствие и качество жизни. Одними из наиболее распространенных проявлений становятся так называемые вазомоторные симптомы - прежде всего внезапные приливы жара и ночная потливость. Теперь специалисты Американской коллегии врачей предложили обновленный подход к их лечению, распределив доступные методы на три линии терапии в зависимости от эффективности, надежности доказательств и стоимости. Основное место в новых рекомендациях заняла гормональная терапия эстрогеном. После анализа данных 90 исследований эксперты определили ее как наиболее предпочтительный вариант для пациенток, которым такое лечение не противопоказано. Женщинам с сохраненной маткой рекомендуется сочетание эстрогена с прогестогеном, тогда как после удаления матки может применяться только эстроген. По оценке авторов рекомендаций, такая терапия лучше других рассмотренны ...>>

Печатный сенсорный интерфейс с распознаванием пользователей 17.10.2026

Сенсорные поверхности давно стали привычной частью электроники, однако большинство таких интерфейсов требует достаточно сложной конструкции с электродами, проводниками и специальными чувствительными слоями. Японские инженеры предложили значительно более простой подход: превратить обычный прозрачный лист ПВХ в сенсорную панель при помощи лазерного принтера. При этом нанесенный рисунок способен не только фиксировать движение пальца, но и помогать системе различать пользователей. Разработкой занималась команда Технологического института Сибаура. Создание интерфейса сводится к нанесению тонером специального узора непосредственно на пластиковый лист. В отличие от традиционных сенсорных панелей, внутри такой поверхности не требуется размещать электроды или прокладывать провода. Регистрация возникающих сигналов и их последующая интерпретация выполняются отдельной электронной системой. В основе технологии лежит трибоэлектрический эффект - возникновение электрического заряда при контакте ...>>

Глюкозамин и когнитивные нарушения 16.10.2026

С возрастом нарушения памяти и мышления становятся все более распространенной проблемой, однако причины того, почему у одних людей легкие когнитивные изменения остаются стабильными, а у других со временем перерастают в деменцию, до сих пор изучены не полностью. Новая работа исследователей Университета Флориды в США указывает на возможную связь одного из широко используемых пищевых добавок с таким переходом. Речь идет о глюкозамине, который обычно принимают для уменьшения дискомфорта в суставах и поддержания их здоровья. Специалисты проанализировали обезличенные медицинские записи UF Health, охватывающие период с 2012 по 2024 год. С помощью искусственного интеллекта они изучили информацию о пациентах с болезнью Альцгеймера и другими связанными с ней деменциями, а также о людях с легкими когнитивными нарушениями. Последние характеризуются заметными проблемами с памятью или мышлением, которые уже выходят за рамки обычных возрастных изменений, но при этом еще не обязательно существенно ...>>

Звук на квантовом уровне меняется скачками, а не постепенно 16.10.2026

В привычном мире звуковые колебания затухают постепенно: струна после щипка вибрирует все слабее, а звон постепенно превращается в тишину. На уровне квантовой физики картина оказывается совершенно иной. Здесь энергия звука существует отдельными порциями, и переход между состояниями может происходить скачкообразно. Исследователи из Стэнфордского университета впервые смогли непосредственно наблюдать такой процесс в реальном времени, зафиксировав квантовые скачки отдельных звуковых частиц. Речь идет о фононах - квантовых порциях механических колебаний, которые можно рассматривать как своеобразный аналог фотонов для звуковых волн. В макроскопическом мире энергия вибрации может уменьшаться практически непрерывно, однако на квантовом уровне такое описание перестает работать. Энергетическое состояние системы изменяется дискретно, переходя с одного уровня на другой. Результаты стэнфордского эксперимента были опубликованы в журнале Science. Чтобы зафиксировать столь быстрый и чувствительн ...>>

Мизофония может иметь выраженную генетическую основу 15.10.2026

Для большинства людей звук жевания, дыхания или сопения остается практически незаметной частью повседневной жизни. Однако у людей с мизофонией такие совершенно обычные звуки способны вызывать мгновенную и крайне сильную негативную реакцию. Причины этого состояния до сих пор изучены недостаточно, однако новое исследование указывает на важную роль наследственности. Полученные данные свидетельствуют о том, что предрасположенность к мизофонии может иметь глубокую генетическую основу. Исследованием занималась команда Медицинской школы Йельского университета, сосредоточившая внимание на семейной истории людей с этим расстройством. В отличие от ряда предыдущих работ, проводившихся преимущественно с помощью дистанционных опросов, на этот раз специалисты непосредственно обследовали 101 человека с мизофонией и членов их семей. Такой подход позволил исследователям оценить не только распространенность состояния среди родственников, но и возможные связи с другими особенностями психического здоро ...>>

Случайная новость из Архива Новые тестеры изоляции FLUKE 20.06.2005 Корпорация FLUKE объявила о выпуске новых компактных, надежных и недорогих тестеров изоляции моделей 1503 и 1507. Цифровые тестеры 1503 и 1507 имеют специальные пробники с кнопкой на пробнике, позволяющие работать одной рукой в труднодоступных местах. Модель 1507 проверяет сопротивление изоляции до 10 ГОм с пятью выходными напряжениями от 50 до 1000 В, а модель 1503 проверяет сопротивление изоляции до 2000 МОм с напряжениями 500 и 1000 В. Проверка изоляции немедленно прекращается, если в проверяемом узле имеется напряжение свыше 30 В.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026