ابداع پلاستیک زنده که خود را تجزیه می‌کند!

به گزارش پیشخوان پرس به نقل از اینترستینگ انجینرینگ، محققان در این پژوهش از دو نوع رشته باکتریایی استفاده کردند که با یکدیگر کار می کنند و به طور کامل بدون ایجاد میکروپلاستیک در شش روز تجزیه می شود. آنها همچنین اشاره می کنند بسیاری از میکروب ها می توانند رشته های زنجیره های پلیمری طولانی را با استفاده از آنزیم ها به قطعات کوچک تر تجزیه کنند. از آنجا که پلاستیک ها نیز پلیمر هستند، آنزیم ها یا میکروب های سازنده آنها را می توان در پلاستیک ها زنده به کار برد.

«ژوجون دای» یکی از مولفان پژوهش در این باره می گوید: با تعبیه این میکروب ها، پلاستیک بهتر زنده می شود و برحسب دستور، خودتخریبی را انجام می دهد. به این ترتیب ماندگاری پلاستیک از یک مشکل به یک ویژگی قابل برنامه ریزی تبدیل خواهد شد. پلاستیک های معمول که قرن ها باقی می مانند، هرچند کاربردهای مختلفی مانند بسته بندی دارند، اما عمر کوتاهی دارند و همین امر این سوال را به وجود می آورد که آیا می توان قابلیت تجزیه را به طور مستقیم در چرخه عمر ماده ایجاد کرد یا خیر.

محققان همچنین اشاره می کنند این پلاستیک ها به طور گسترده استفاده می شوند اما مقاومت شان در مقابل تجزیه شدن، نگرانی های زیست محیطی و اکولوژیکی متعددی به وجود آورده است. پیشرفت های اخیر در حوزه زیست شناسی مصنوعی توسعه پلاستیک های زنده جاسازی‌شده در هاگ را امکان‌پذیر کرده است.

آنها تاکید می کنند پلاستیک های زنده می توانند هنگامیکه هاگ ها خواب هستند، کار کنند و به محض فعال شدن آنها تجزیه شوند. اما کارآمدی تجزیه رشته های جداگانه «باسیلوس» (Bacillus، یک نوع باسیل) و سیستم های تک آنزیمی همچنان محدود باقی مانده است. پژوهشگران برای برطرف کردن این چالش یک پلاستیک زنده حاوی کنسرسیومی از میکروارگانیسم ها را مهندسی کردند.

باکتری‌های Bacillus subtilis مهندسی شده، به‌طور جداگانه طوری برنامه‌ریزی شده‌اند که یک مدار ژنی القاپذیر داشته باشند تا بتوانند دو آنزیم مکمل تجزیه‌کنندهٔ پلاستیک ترشح کنند. این آنزیم ها لیپاز Candida antarctica که مسئول شکستن تصادفی زنجیره‌ها و لیپاز Burkholderia cepacia که مسئول دپلیمریزاسیون پیوسته هستند و این باکتری‌ها تحت تنش به سمت هاگ زایی هدایت می‌شوند.

پژوهشگران اضافه کردند آنها دستگاه های الکترونیکی انعطاف پذیر و تجزیه پذیری ساخته اند که با استفاده از این پلاستیک های زنده مبتنی بر کنسرسیوم باکتری ها قادر به تشخیص سیگنال های الکترومایوگرافی(EMG)انسان هستند. این روش یک استراتژی احتمالی برای مقابله با آلایندگی پلاستیک از طریق سیستم های زیستی هماهنگ و برنامه ریزی شده، است.