Ученые нашли бактерию для создания прочного биокомпозитного материала

Способ превращения кремнезема в самосборный и эластичный материал нашли исследователи университета Миннесоты, 8 декабря сообщает журнал Nature Communications.

Некоторые инженерные живые материалы могут сочетать в себе прочность обычных строительных материалов с восприимчивостью живых систем. В настоящее время большинство таких материалов основано на добавлении живого компонента.

Хотя этот аддитивный подход имеет преимущества, он не соответствует целям — продукту, который растет, самоорганизуется и самовосстанавливается. Другие исследователи смогли создать бактерию для производства целевого материала, но она могла выжить только в идеальных лабораторных условиях. Это не помогло бы в реальных приложениях.

В данном случае ученые использовали хорошо изученные и доброкачественные бактерии, Bacillus subtilis, которые впадают в спячку в неблагоприятных условиях и оживают, когда условия благоприятны для роста. Эта особенность стала определяющей, поскольку продукты в конечном итоге должны были быть стабильными при хранении и легко активироваться. Затем исследовательская группа создала бактерии и изучила оптимальный подход к их интеграции в структуру кремнезема.

«Первый раз, когда мы увидели, что бактерии и кремнезем сшиваются и образуют жесткий материал, имел решающее значение. В тот момент мы знали, что это работает», — говорит Клаудия Шмидт-Даннерт, профессор на кафедре биохимии, молекулярной биологии и биофизики.

Полученные результаты дают основу для разработки новых инженерных живых материалов для покрытий и штукатурок, ключевых строительных материалов.