[오염된 물을 자멸하고 정화하는 생물체] 새로운 개념 증명 연구에 따르면, 유전자 조작 박테리아로 가득 찬 3D프린팅 된 살아 있는 물질이 오염된 물을 정화하는 저렴하고 친환경적인 방법이 될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 그 안에 있는 박테리아는 오염을 파괴하는 단백질을 생산하도록 설계되었다.

오염된 물: 환경 건전성 프로젝트(Environmental Integrity Project)가 미국의 강과 호수를 대규모로 평가한 결과, 50% 이상이 화학 물질, 병원체 또는 기타 오염 물질로 너무 오염되어 수영조차 할 수 없는 것으로 나타났다.이러한 오염을 제거하는 것은 확실히 가능하지만 수처리는 일반적으로 비용이 많이 들고 에너지 집약적이다. 아이디어: 일부 식물, 곤충 및 박테리아에서 발견되는 자연 발생 단백질인 "라케이즈(laccase)"는 일반적인 수질 오염 물질을 분해하거나 독성을 덜 만드는 방식으로 반응한다.이 단백질은 전통적인 물 정화 방법에 비해 더 저렴하고 지속 가능한 대안이 될 수 있지만, 실험실에서 라케이즈에 대해 배운 내용을 실제 세계에 안전하게 적용할 수 있는 방법을 찾는 사람은 아무도 없다. 새로운 소식: 이제 캘리포니아 대학교 샌디에고 캠퍼스(UCSD)의 연구원들은 오염된 물을 정화하기 위해 라케이즈를 사용하는 열쇠가 될 수 있다고 생각하는 "살아있는 물질"을 개발했다.물질 자체는 지속적으로 라케이즈를 생성하도록 유전자 조작된 시아노박테리아로 포장된 해초 기반 젤로 구성된다. 표면적과 효율성을 높이기 위해 연구원들은 물질을 와플 모양으로 3D프린팅했다. 이는 또한 그 안에 있는 대부분의 미생물이 빛, 영양분 및 가스에 쉽게 접근할 수 있도록 하여 생존에 도움이 된다.개념 증명으로, 섬유 산업에서 정기적으로 사용되는 독성 염료인 인디고 카민으로 오염된 물에 살아있는 물질의 일부를 넣었다. 10일 후, 염료가 중화되었다.염료가 포함된 물 샘플과 (왼쪽에서 오른쪽으로) 변형된 박테리아가 있는 하이드로겔, 변형되지 않은 박테리아가 있는 하이드로겔, 박테리아가 없는 하이드로겔, 하이드로겔이 없는 하이드로겔. 출처: Datta, D. et al. 킬 스위치: 박테리아는 또한 홍차에서 발견되는 "테오필린"이라는 분자가 세포를 분해하는 단백질을 생성하도록 촉발하도록 유전자 조작되었다.공동연구자인 존 포코르스키(Jon Pokorski)는 “살아있는 물질은 관심 있는 오염물질에 작용할 수 있으며, 나중에 작은 분자를 첨가하여 박테리아를 죽일 수 있다”고 말했다. "이 방법으로 우리는 유전자 변형 박테리아가 환경에 남아 있다는 우려를 완화할 수 있다." 전망: 그러나 지금까지는 이것은 단지 개념 증명일 뿐이며 이 물질을 큰 호수나 강에 떨어뜨리는 것은 단지 하나의 오염 물질만 있는 작은 시험관과 매우 다르다. 실제 세계에서 박테리아가 가득한 와플을 오염된 물에 던지기 전에 치료에 위험이 있는지, 기술을 어떻게 확장할 수 있는지, 비용이 얼마나 들 수 있는지에 대한 더 많은 연구가 필요하다.향후 연구의 일환으로 UCSD 팀은 수로에 본래 존재하지 않는 테오필린과 같은 화학 물질을 추가하지 않고도 청소 후 조작된 박테리아를 죽일 수 있는 방법을 찾을 계획이다."우리의 목표는 환경에 이미 존재하는 자극에 반응하는 물질을 만드는 것이다."라고 포코르스키는 말했다.성공하더라도 라케이스(laccase)가 수로를 오염시키는 모든 것을 중화할 수는 없으므로 다른 해결책을 계속 모색하는 동시에 독성 물질이 애초에 물에 도달하지 않도록 조치를 취해야 한다.