Elektromos áramot vezető baktériumok forradalmasíthatják az egészségügyet

Amerikai tudósok olyan elektromos áramot vezető baktériumokat fedeztek fel, amelyek új orvosi eszközök és hatékonyabb szennyezésmentesítési módszerek kifejlesztéséhez vezethetnek, megnyitva a bioelektronikus felhasználás új kapuit.

Az egyesült államokbeli Oregon partvidékének iszapos területein előforduló baktériumok képesek a testükön keresztül vezetni az elektromos áramot. Az Oregon Állami Egyetem kutatói a fajt Ca. Electrothrix yaqonensis névre keresztelték az amerikai őslakos yaqona nép után, akik eredetileg a területen éltek. Ezek az elektromos áramot vezető baktériumok hosszú, több centiméteres láncokat alkotnak, amikor pálcika alakú sejtjeiket összekapcsolják. Minden lánc úgy viselkedik, mint egy biológiai elektromos kábel.

A szálak ugyanis lehetővé teszik a baktériumok számára a nagy távolságú elektronátvitelt, összekötve az üledék felszínén található elektronelfogadó anyagot (mint az oxigén vagy a nitrát) a mélyebb üledékrétegekben található elektronleadóval (mint a szulfidok). A baktériumok így elektronokat tudnak átadni a szennyező anyagok megtisztítására, és felhasználhatók arra, hogy eltávolítsuk az üledékekből a káros anyagokat.

A jövő eszközei

Ahogy a Wired is írja, ez az új faj akár új anyagként is felhasználható lehet a bioelektronika területén, mivel magas elektromos vezetőképességet és környezeti alkalmazkodóképességet ötvöz. Lehetséges, hogy a jövőben segíthet a biológiailag lebontható elektronikus eszközök és bioszenzorok létrehozásában, továbbá jellemzői hasznosak lehetnek az üledékes környezetben található nehézfémek és szerves szennyező anyagok eltávolításában is.

A globális bioelektronikai piac értéke jelenleg körülbelül 25 milliárd dollár, iparági szakértők előrejelzései szerint a bioelektronikai eszközök a következő két évtizedben a hagyományos elektronikai piac 15-20 százalékát hódíthatják meg, ami több száz milliárd dolláros potenciális bevételt jelenthet.

A most felfedezett baktériumok egyedülálló elektromos tulajdonságai új orvosi eszközök kifejlesztését ihlethetik meg: a tudósok például lemásolhatják a baktériumok nikkelalapú vezető szálait, hogy jobb bioelektronikus implantátumokat vagy érzékelőket hozzanak létre. A jelenlegi orvosi implantátumok gyakran azért hibásodnak meg, mert nem tudnak megfelelően kapcsolódni az emberi test szöveteihez, de az elektromosságot vezető baktériumok megoldhatják ezt a problémát. Az alkalmazási lehetőségek túlmutatnak a tisztításon, és magukban foglalják az orvosi diagnosztikához használt bioszenzorokat, sőt a szilícium chipek helyett élő sejteket használó biológiai számítógépeket is.

Továbbá jelentős segítséget nyújthatnak az élelmiszerbiztonság területén is, mivel valós időben észlelhetik a káros baktériumokat. A környezetvédelem terén pedig felhasználhatják a folyók, a tavak és a talaj szennyezettségi szintjének nyomon követésére.