Учёные, используя современные методы, могут использовать даже вредные бактерии с пользой. Исследователи из Кембриджского университета совместно с голландской биотехнологической компанией Hoekmine BV решили с помощью бактерий делать краски. Для этого использовались флавобактерии (Flavobacterium), колонии которых, как правило, окрашены в яркие цвета с металлическим отливом.
Яркость обеспечивает уникальная структура колоний, которые отражают волны света определённой длины. Этот же процесс определяет переливы крыльев бабочек и перьев павлинов. Однако учёные не знали, как строятся эти структуры. Чтобы понять это, пришлось взломать генетический код бактерий. Один из авторов работы поясняет, что зная тип генов, отвечающих за краску, можно воссоздать наноструктуры, созданные природой, а затем пустить их на производство.
«Это первое систематическое исследование генов, лежащих в основе структурных цветов – не только в бактериальной, но и в любой живой системе», — поясняет исследователь.
Для определения нужных генов флавобактерии создавались с различными мутациями, после чего сравнивались оптические свойства и анатомические особенности колоний с контрольной группой. Одна из мутаций дала желаемый результат. Была изменена способность микроорганизмов двигаться – это и повлияло на геометрию колонии. Из-за этого поменялся и цвет: металлический зелёный принимал другой цвет из видимого спектра – от синего до красного. Кроме того, что исследователи смогли модифицировать микроорганизмы, чтобы цвет был более тусклым или вовсе исчез.
«С прикладной точки зрения эта бактериальная система позволяет нам создавать настраиваемые живые фотонные структуры, которые можно воспроизводить в изобилии, избегая традиционных методов нанообработки», — отмечает соавтор работы Сильвия Виньолини (Silvia Vignolini).
Подобные колонии бактерий можно настраивать так, чтобы они меняли цвет под действием внешних раздражителей и взаимодействовали с другими живыми тканями, адаптируя их к любой среде.
Учёные отмечают, что основной сферой применения колоний станет создание биоразлагаемых органических и нетоксичных красок. Они будут расти и приобретать нужный цвет.
Выделите ее и нажмите Ctrl + Enter