گروهی از محققان دانشگاه کرنل یک باکتری کوچک به نام Vibrio natriegens را پیدا کرده اند که یک تریلیونم گرم وزن دارد و می تواند عناصر کمیاب خاکی را به روشی سازگار با محیط زیست پردازش کند.
به گزارش تکناک، پژوهشگران با مهندسی ژنتیک این باکتری را برای افزایش اثربخشی عناصر تصفیه کننده که عمدتاً در فناوری‌های مختلف مانند تولید گوشی‌های هوشمند، رایانه‌ها، خودروهای الکتریکی و توربین‌های بادی وجود دارد، مهندسی کردند.
پایدار و سازگار با محیط زیست
باز باسترو، نویسنده مسئول این مطالعه گفت: روش های سنتی گرما شیمیایی برای جداسازی لانتانیدها برای محیط زیست وحشتناک هستند.
این‌باکتری یک رویکرد سازگار با محیط زیست به نام جذب زیستی برای استخراج عناصر ضروری ارائه می دهد. برخلاف روش‌های سنتی که به شدت از حلال‌های آلاینده استفاده می‌کنند، جذب زیستی یک تکنیک پایدار است که اثرات زیست‌محیطی را به حداقل می‌رساند و در عین حال عناصر ارزشمندی را به دست می‌آورد.
محققان توضیح دادند: با توجه به سهولت یافتن جهش‌یافته‌های جذبی، این نتایج نشان می‌دهد که چه تعداد ژن احتمالاً در جذب زیستی نقش دارند و همچنین قدرت جهش‌زایی تصادفی در شناسایی ژن‌های مناسب و بهینه‌سازی یک سیستم بیولوژیکی برای انجام یک کار را نشان می‌دهد.
محققان در مطالعه خود توضیح دادند که باکتری‌هایی با قابلیت اتصال فلزی بهبود یافته ایجاد کردند و 26 ژن را کشف کردند که ممکن است در این تغییرات نقش داشته باشند.
تجزیه و تحلیل بیشتر این ژن ها می تواند به درک و افزایش ظرفیت جذب زیستی Vibrio natriegens با تمرکز بر ژن هایی مانند bamC و PN96_12170 کمک کند.
افزایش تقاضا برای عناصر خاکی کمیاب
بارستو توضیح داد که تصحیح این عناصر دشوار است. به همین دلیل است که ما عناصر خاکی کمیاب را به خارج از کشور و به طور کلی به چین می فرستیم تا آنها را پردازش کنیم.
این امر به کاهش وابستگی به پردازش خارجی کمک می کند و در نتیجه به امنیت ملی و اقتصادی کمک می کند. این مطالعه پس از آن بود که ایالات متحده آمریکا در سال 2021 دستور ارزیابی فرآیندهای تولید را صادر کرد، که نشان داد این کشور وابستگی بیش از حدی به منابع خریداری شده بین المللی از کشورهای متخاصم یعنی چین، دارد.
محققان نتیجه گرفتند: با وجود کارهایی که باید انجام شود، ما معتقدیم که این مطالعه دلگرمی ایجاد می‌کند که با توان عملیاتی بیشتر، می توان باکتری‌ها را طوری مهندسی کرد که ظرفیت و گزینش پذیری کافی برای جایگزینی استخراج با حلال به عنوان روش انتخابی برای تولید REE خالص داشته باشند
این مطالعه در مجله ACS Synthetic Biology منتشر شد.
