Srpen 2005

Mikrobi krotí elektřinu

Matouš Lázňovský

Mikrobi si vyrábějí vlastní elektrické vodiče. Tento objev nejen ukazuje, jakým způsobem mohou některé drobné organismy žít bez kyslíku, ale mohl by najít využití také v oblasti nanotechnologií, tj. při tvorbě velmi malých strojů.

"Nanovodiče", jak je vědci překřtili, produkuje relativně nedávno objevená bakterie nazvaná Geobacter. Vodiče jsou neobyčejně jemné, pouhých tři až pět nanometrů silné (tj. dvacettisíckrát tenčí než lidský vlas), ale trvanlivé a jejich délka přesahuje šířku asi tisíckrát, uvádějí vědci v článku uveřejněném v prestižním vědeckém časopise Nature. "Takové dlouhé vodivé útvary jsou v dějinách biologie něco zcela nového," říká vedoucí badatelského týmu, mikrobiolog Derek R. Lovley z Univerzity v Massachusetts. "Změnil se tím náš pohled na to, jak mikroorganismy využívají elektrony. Pravděpodobně by také měly bakteriální nanočástice najít své využití ve vývoji velmi malých elektronických zařízení."

Opatrnější, ale stále nadšené jsou názory jiných vědců: "Poslední objev mikrobiálních nanovodičů může znamenat výrazný pokrok ve výzkumu mikrobiálního dýchání a bioelektroniky," říká Eugene Madsen z Cornellovy univerzity v USA. Objev musí být ovšem nezávisle ověřen ještě jinými mikrobiology a biofyziky.

Je třeba zjistit, zda je Geobacter schopen přenášet elektrony mimo prostor vlastní buňky, například na jiné kovy. Předchozí výzkumy v Lovleyho laboratoři ukázaly, že bakterie tohoto druhu mají na jedné straně buňky jakési vlasům podobné útvary, známé pod odborným termínem "pili".

Týmu z Massachusetts se také podařilo ověřit, že tyto "vlasy" jsou vysoce vodivé. Lovley tedy vytvořil hypotézu, podle které by právě ony měly být vodivým kanálem, jímž mohou bakterie převádět elektrony ze svého "těla". Ověřili ji ovšem až s pomocí elektronového mikroskopu a pokusu, při kterém biologové Geobacter zbavili schopnosti vyrábět si "vlasy".

Vědci tak získali odpověď na jednu z největších záhad kolem Geobacter - jak dokážou tyto mikroorganismy žít v prostředí bez kyslíku. Musí mít nějaký způsob, jak se zbavit přebytečných elektronů vznikajících při metabolismu. Nový objev vše vysvětlil. Svými vodivými "vlasy" mikrobi jednoduše odvedou elektrony do železitých hornin, které jsou součástí většiny půd.

V elektronickém průmyslu by výhledově mohly roboty při výrobě nanosoučástek částečně nahradit miliardy poslušných bakterií. Jemné nanovodiče jsou žádanými součástkami pro stovky aplikací. Jejich výroba z tradičních kovových materiálů je podle Lovleyho ale stále dosti drahá a náročná. Jednodušší by mohlo být vypěstovat miliardy bakterií druhu Geobacter a pak sklidit mikroskopické plody jejich práce.

Biologové se navíc domnívají, že geneticky pozměněné bakterie lze přimět k výrobě vodičů o různých rozměrech a s různými vlastnostmi. Přesně podle přání a pokynů odborníků.

Dalším zajímavým výsledkem výzkumu je poznání, že vysoce vodivé vlasy "pili" vybíhající z jednotlivých bakterií jsou často spojené. To by naznačovalo, že bakterie si vytvořily jakousi "energetickou síť", ve které jsou schopny si elektřinu předávat. Takže nakonec to možná nebudou jen takové tupé a poslušné "stroje", jak by si vědci přáli.

(Lidové noviny, www.lidovky.cz)

Matouš Lázňovský

Mikrobi si vyrábějí vlastní elektrické vodiče. Tento objev nejen ukazuje, jakým způsobem mohou některé drobné organismy žít bez kyslíku, ale mohl by najít využití také v oblasti nanotechnologií, tj. při tvorbě velmi malých strojů.

"Nanovodiče", jak je vědci překřtili, produkuje relativně nedávno objevená bakterie nazvaná Geobacter. Vodiče jsou neobyčejně jemné, pouhých tři až pět nanometrů silné (tj. dvacettisíckrát tenčí než lidský vlas), ale trvanlivé a jejich délka přesahuje šířku asi tisíckrát, uvádějí vědci v článku uveřejněném v prestižním vědeckém časopise Nature. "Takové dlouhé vodivé útvary jsou v dějinách biologie něco zcela nového," říká vedoucí badatelského týmu, mikrobiolog Derek R. Lovley z Univerzity v Massachusetts. "Změnil se tím náš pohled na to, jak mikroorganismy využívají elektrony. Pravděpodobně by také měly bakteriální nanočástice najít své využití ve vývoji velmi malých elektronických zařízení."

Opatrnější, ale stále nadšené jsou názory jiných vědců: "Poslední objev mikrobiálních nanovodičů může znamenat výrazný pokrok ve výzkumu mikrobiálního dýchání a bioelektroniky," říká Eugene Madsen z Cornellovy univerzity v USA. Objev musí být ovšem nezávisle ověřen ještě jinými mikrobiology a biofyziky.

Je třeba zjistit, zda je Geobacter schopen přenášet elektrony mimo prostor vlastní buňky, například na jiné kovy. Předchozí výzkumy v Lovleyho laboratoři ukázaly, že bakterie tohoto druhu mají na jedné straně buňky jakési vlasům podobné útvary, známé pod odborným termínem "pili".

Týmu z Massachusetts se také podařilo ověřit, že tyto "vlasy" jsou vysoce vodivé. Lovley tedy vytvořil hypotézu, podle které by právě ony měly být vodivým kanálem, jímž mohou bakterie převádět elektrony ze svého "těla". Ověřili ji ovšem až s pomocí elektronového mikroskopu a pokusu, při kterém biologové Geobacter zbavili schopnosti vyrábět si "vlasy".

Vědci tak získali odpověď na jednu z největších záhad kolem Geobacter - jak dokážou tyto mikroorganismy žít v prostředí bez kyslíku. Musí mít nějaký způsob, jak se zbavit přebytečných elektronů vznikajících při metabolismu. Nový objev vše vysvětlil. Svými vodivými "vlasy" mikrobi jednoduše odvedou elektrony do železitých hornin, které jsou součástí většiny půd.

V elektronickém průmyslu by výhledově mohly roboty při výrobě nanosoučástek částečně nahradit miliardy poslušných bakterií. Jemné nanovodiče jsou žádanými součástkami pro stovky aplikací. Jejich výroba z tradičních kovových materiálů je podle Lovleyho ale stále dosti drahá a náročná. Jednodušší by mohlo být vypěstovat miliardy bakterií druhu Geobacter a pak sklidit mikroskopické plody jejich práce.

Biologové se navíc domnívají, že geneticky pozměněné bakterie lze přimět k výrobě vodičů o různých rozměrech a s různými vlastnostmi. Přesně podle přání a pokynů odborníků.

Dalším zajímavým výsledkem výzkumu je poznání, že vysoce vodivé vlasy "pili" vybíhající z jednotlivých bakterií jsou často spojené. To by naznačovalo, že bakterie si vytvořily jakousi "energetickou síť", ve které jsou schopny si elektřinu předávat. Takže nakonec to možná nebudou jen takové tupé a poslušné "stroje", jak by si vědci přáli.

(Lidové noviny, www.lidovky.cz)

Matouš Lázňovský

Mikrobi si vyrábějí vlastní elektrické vodiče. Tento objev nejen ukazuje, jakým způsobem mohou některé drobné organismy žít bez kyslíku, ale mohl by najít využití také v oblasti nanotechnologií, tj. při tvorbě velmi malých strojů.

"Nanovodiče", jak je vědci překřtili, produkuje relativně nedávno objevená bakterie nazvaná Geobacter. Vodiče jsou neobyčejně jemné, pouhých tři až pět nanometrů silné (tj. dvacettisíckrát tenčí než lidský vlas), ale trvanlivé a jejich délka přesahuje šířku asi tisíckrát, uvádějí vědci v článku uveřejněném v prestižním vědeckém časopise Nature. "Takové dlouhé vodivé útvary jsou v dějinách biologie něco zcela nového," říká vedoucí badatelského týmu, mikrobiolog Derek R. Lovley z Univerzity v Massachusetts. "Změnil se tím náš pohled na to, jak mikroorganismy využívají elektrony. Pravděpodobně by také měly bakteriální nanočástice najít své využití ve vývoji velmi malých elektronických zařízení."

Opatrnější, ale stále nadšené jsou názory jiných vědců: "Poslední objev mikrobiálních nanovodičů může znamenat výrazný pokrok ve výzkumu mikrobiálního dýchání a bioelektroniky," říká Eugene Madsen z Cornellovy univerzity v USA. Objev musí být ovšem nezávisle ověřen ještě jinými mikrobiology a biofyziky.

Je třeba zjistit, zda je Geobacter schopen přenášet elektrony mimo prostor vlastní buňky, například na jiné kovy. Předchozí výzkumy v Lovleyho laboratoři ukázaly, že bakterie tohoto druhu mají na jedné straně buňky jakési vlasům podobné útvary, známé pod odborným termínem "pili".

Týmu z Massachusetts se také podařilo ověřit, že tyto "vlasy" jsou vysoce vodivé. Lovley tedy vytvořil hypotézu, podle které by právě ony měly být vodivým kanálem, jímž mohou bakterie převádět elektrony ze svého "těla". Ověřili ji ovšem až s pomocí elektronového mikroskopu a pokusu, při kterém biologové Geobacter zbavili schopnosti vyrábět si "vlasy".

Vědci tak získali odpověď na jednu z největších záhad kolem Geobacter - jak dokážou tyto mikroorganismy žít v prostředí bez kyslíku. Musí mít nějaký způsob, jak se zbavit přebytečných elektronů vznikajících při metabolismu. Nový objev vše vysvětlil. Svými vodivými "vlasy" mikrobi jednoduše odvedou elektrony do železitých hornin, které jsou součástí většiny půd.

V elektronickém průmyslu by výhledově mohly roboty při výrobě nanosoučástek částečně nahradit miliardy poslušných bakterií. Jemné nanovodiče jsou žádanými součástkami pro stovky aplikací. Jejich výroba z tradičních kovových materiálů je podle Lovleyho ale stále dosti drahá a náročná. Jednodušší by mohlo být vypěstovat miliardy bakterií druhu Geobacter a pak sklidit mikroskopické plody jejich práce.

Biologové se navíc domnívají, že geneticky pozměněné bakterie lze přimět k výrobě vodičů o různých rozměrech a s různými vlastnostmi. Přesně podle přání a pokynů odborníků.

Dalším zajímavým výsledkem výzkumu je poznání, že vysoce vodivé vlasy "pili" vybíhající z jednotlivých bakterií jsou často spojené. To by naznačovalo, že bakterie si vytvořily jakousi "energetickou síť", ve které jsou schopny si elektřinu předávat. Takže nakonec to možná nebudou jen takové tupé a poslušné "stroje", jak by si vědci přáli.

(Lidové noviny, www.lidovky.cz)