باکتری‌ها را وادار به تولید نانوذرات نقره کنیم!

آهن یکی از عنصر بسیار مهم برای ادامه حیات میکروب‌ها است اما این عنصر در همه جا به وفور یافت نمی‌شود. به همین دلیل باکتری‌ها یک قسمت ذخیره‌کننده در بدن خود دارند که می‌تواند این عنصر را ذخیره کرده و در صورت نیاز در اختیار باکتری قرار دهد.
پژوهشگران با الهام از این ویژگی باکتری‌ها، اقدام به مهندسی این اورگانیسم‌ها کردند تا انها را به گونه‌ای تغییر دهند که قادر به جذب و ذخیره‌سازی نقره به جای آهن باشند. با این کار می‌توان نقره را از محیط اطراف جمع‌آوری کرد.
نتایج این پروژه که می‌توان از آن برای تولید نانوذرات نقره استفاده کرد در نشریه ACS Synth. Biol منتشر شده است. با این کار می‌توان نیاز صنعت را در بخش تولید نانومواد نقره تامین کرد.

پژوهشگران دانشگاه هاروارد در بررسی نوعی باکتری موفق به شناسایی ژنی موسوم به Thermotoga maritima شدند. این ژن تولید کننده پروتئین ذخیره کننده آهن است. این گروه تحقیقاتی اقدام به زدایش این ژن کرده و در عوض ژن مربوط به تولید پروتئین «ذخیره‌کننده نقره» را درون این باکتری قرار دادند. با این جابه‌جایی ژنتیکی، محققان توانستند باکتری را به گونه‌ای مهندسی کنند که به جای آهن، به جمع‌آوری نقره در محیط می‌پردازد و در نهایت نانوذرات نقره تولید می‌کند.
این گروه تحقیقاتی با پیاده‌سازی این روش روی باکتری ایکولا (Escherichia coli) موفق شدند این باکتری را وادار به تولید نانوذراتی به ابعاد 13 تا 15 نانومتر کنند. نانوذرات تولید شده با این روش از خلوص بالایی برخوردار است.
نکته جالب توجه در اینجا است که نانوذرات تولید شده با این روش زمانی که برای بررسی خواص انتی‌باکتریال مورد استفاده قرار گرفت، دو برابر اثربخشی بیشتری نسبت به نانوذرات تجاری موجود در بازار داشت. محققان معتقداند که این خواص جالب توجه به دلیل یکنواخت‌تر بودن نانوذرات تولید شده توسط باکتری است. در واقع محصول تولید شده توسط باکتری ساختار یکسان‌تری نسبت به نانوذرات تولید شده با روش‌های دیگر دارد.
البته محققان پیش از این با باکتری‌های مهندسی شده نانوذرات فلزی با ابعاد 5 تا 50 نانومتر تولید کرده بودند اما این اولین باری است که نانوذرات نقره با این روش تولید می‌شود. البته ابعاد نانوذرات نقره تولید شده در این پروژه نیز اهمیت زیادی دارد چرا که بخشی از خواص آنتی‌باکتریال قوی این نانوذرات به ابعاد آن برمی‌گردد.
یکی از مزایای چنین روش‌هایی این است که برای تولید نانوذرات نقره نیاز به استفاده از مواد شیمیایی سمی نیست.