Ученые из Калифорнийского университета в Беркли, США, создали бактерии, питающиеся светом и содержащие в себе полупроводниковые нанокристаллы. Микробы-киборги могут синтезировать различные органические соединения, делая это более эффективно, чем в процессе фотосинтеза. Результаты работы представлены на 254-й конференции Американского химического общества, кратко об исследовании рассказывается в пресс-релизе на сайте Phys.org.
В эксперименте были использованы нефотосинтетические бактерии Moorella thermoacetica, которые в процессе дыхания производят уксусную кислоту из углекислого газа. Ученые добавляли к питательной среде, на которой росли микроорганизмы, кадмий и аминокислоту цистеин, содержащую атом серы. В результате формировались наночастицы сульфида кадмия, функционирующие как микроскопические солнечные батареи.
Гибридный микроорганизм, обозначенный исследователями как M.thermoacetica-CdS, способен синтезировать уксусную кислоту из диоксида углерода, воды и солнечной энергии. По словам ученых, с помощью генетических модификаций можно заставить бактерии производить питательные вещества, топливо и пластмассы. При этом данная технология будет безотходной.
Квантовая эффективность обычного фотосинтеза достигает 30 процентов, поскольку для усвоения одного моля углекислого газа необходимо только 114 килокалорий (ккал), хотя в реальности на это тратится количество фотонов, содержащее 381 ккал. В бактериях-киборгах этот показатель увеличен до 80 процентов.
