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討論區 => 天文新知 => 主題作者是: peter 於 2018-10-14 09:19:56



主題: 科學家開發出保護微生物套裝未來也許有機會成為火星殖民地的能量來源
作者: peter2018-10-14 09:19:56
人類前往火星需要穿好太空服,微生物也要。由於某些細菌在厭氧環境下可以將二氧化碳轉化為高價值化學品,科學家因此動腦開發出保護微生物的套裝,未來也許有機會成為火星殖民地的能量來源 


https://technews.tw/2018/10/13/bacteria-mof-moorella-thermoacetica-microbe/#more-402864


這套細菌太空服由 1 奈米厚的金屬有機骨架材料(Metal Organic Frameworks,MOF)構成,加州大學柏克萊分校材料科學工程系教授楊培東(Peidong Yang)團隊開發。MOF 可以吸收相當多的分子,過去已被開發用作工業碳捕捉過濾器、檢測化學品的「電子鼻」、或是將飲用水和礦物質從海水中分離出來的膜等,而研究團隊將 MOF 拿來當作保護厭氧細菌的衣服。

首先,研究人員將由硫化鎘(CdS)製成的奈米顆粒附著到細菌膜成為一種吸光半導體,接著將一些溢出的自由電子饋送給熱莫爾氏菌(Moorella thermoacetica)和卵形鼠孢菌(Sporomusa ovata),這些厭氧細菌會在清除電子的循環中形成化合物,比如工業常見原料醋酸鹽(acetate)。

只不過,該循環過程同時也會生成對細菌有害的氧氣和活性氧分子,此時 MOF 外衣就派上用場,它在包覆細菌的同時,也會第一時間分解嘗試進入細菌內的氧化物。

實驗中,被 MOF 外衣包覆的厭氧菌存活時間比普通厭氧菌還要長 5 倍,雖然 MOF 多少干擾了細菌正常的生長與分裂過程,但 MOF 也足夠柔軟,給予細菌有一定的膨脹空間。

團隊表示,如果地球微生物未來可以發揮一己所長,就能在外星球人造環境中(太空船上、棲息地等)生產所需化學物質、燃料、甚至肥料等,今天挑選的厭氧菌用來製造醋酸鹽,以後也可以挑選其他細菌來製造甲烷或酒精。新論文發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)。