Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали новый материал, способный очистить воду от загрязняющих веществ. Он представляет собой напечатанную на 3D-принтере структуру.
Основой материала является альгинат – природный полимер из морских водорослей. Его увлажнили до состояния геля и смешали с фотосинтезирующими цианобактериями.
Бактерии были генетически изменены таким образом, чтобы вырабатывать фермент лакказу, превращающий органические загрязнители в безвредные молекулы. Они также способны самоуничтожаться при контакте с молекулой теофиллина (содержится в чае и шоколаде). Такое свойство позволяет очищать воду от бактерий после завершения очистки.
Ученые рассказали, что сочетание полимерного материала с биологической системой позволило создать «живой» материал, который реагирует на раздражители такими способами, которые недоступны обычным синтетическим веществам.
Эксперименты показали, что наиболее благоприятной формой является сетчатая структура. Она является оптимальной для поддержания жизнедеятельности бактерий. Кроме того, такая форма позволяет обеспечить высокое соотношение площади поверхности к объему. Благодаря этому большинство цианобактерий располагается вблизи поверхности материала и получает доступ к питательным веществам, газам и свету, сообщает Nature Communications.
