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:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Новые устройства оцифровки данных 14.04.2005 Компанией AGILENT TECHNOLOGIES объявлено о выпуске устройства оцифровки данных в полосе 40 МГц с разрешением 14 бит и динамическим диапазоном 78 дБ для использования в анализаторах спектра диапазонов 6,7; 13,2 и 26,5 ГГц. Изучение спектра огибающей сигналов на этих частотах необходимо в таких приложениях, как радиолокация, спутниковая связь, беспроводные 3G системы, военные применения.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025