Billeddannelse viser, hvordan solcelledrevne mikrober omdanner kuldioxid til bioplast

Ved hjælp af avancerede billeddannelsesteknikker har forskere fanget billeder i realtid af, hvordan solcelledrevne mikrober omdanner kuldioxid (CO2) til en bioplast kaldet polyhydroxybutyrat (PHB). Undersøgelsen, ledet af et hold ved University of California, Berkeley, giver ny indsigt i disse mikroorganismers potentiale til at producere bæredygtige materialer og hjælpe med at afbøde virkningen af ​​CO2-emissioner.

Forskerne brugte avanceret elektronmikroskopi og atomkraftmikroskopi til at visualisere de indviklede interaktioner mellem mikroberne og deres miljø. De opdagede, at mikroberne, kendt som cyanobakterier, fanger sollys gennem specialiserede strukturer kaldet carboxysomer og bruger denne energi til at omdanne CO2 til bioplast.

"Ved at visualisere processen så detaljeret, får vi en dybere forståelse af, hvordan disse mikroorganismer omdanner sollys og CO2 til et værdifuldt materiale," siger Dr. Sarah Richardson, hovedforfatter af undersøgelsen. "Denne viden er afgørende for at optimere og potentielt opskalere produktionen af ​​bioplast ved hjælp af cyanobakterier."

Billedteknikkerne afslørede, at cyanobakterierne danner klynger og skaber mikromiljøer, der forbedrer deres evne til at omdanne CO2 til bioplast. Denne fælles adfærd muliggør effektiv deling af ressourcer og beskyttelse mod eksterne stressfaktorer. Forskerne mener, at forståelse og optimering af disse mikrobielle klynger kan forbedre bioplastproduktionen yderligere.

PHB, bioplasten produceret af cyanobakterier, har en bred vifte af anvendelser, fra emballagematerialer til bildele. Dens bionedbrydelige og vedvarende natur gør det til et lovende alternativ til konventionel oliebaseret plast.

"Vores undersøgelse fremhæver potentialet i at udnytte naturens kraft til at omdanne affaldsprodukter som CO2 til værdifulde materialer," siger professor Robert Blankenship, medforfatter af undersøgelsen. "Ved at udnytte mikroorganismers metaboliske evner kan vi udforske innovative tilgange til at løse globale udfordringer såsom kulstofemissioner og plastikforurening."

Evnen til at visualisere og forstå de indviklede processer udført af solcelledrevne mikrober kan åbne nye veje for bioteknik og bioteknologi. Resultaterne fra denne forskning bidrager til det voksende område af bæredygtig udvikling af biomaterialer og giver håb om en mere miljøvenlig fremtid.