科学家使用3D打印的微生物来减少甲烷气体排放

     甲烷是一种有害的温室气体，其对环境的破坏作用仅次于二氧化碳。同时它有各种不同的来源，大量由农业，垃圾填埋，石油和采煤地以及诸如湿地等天然来源排放。甲烷对环境的影响使其成为日益严格审查的课题，因为科学家试图找到一种方法来减少其大量涌入大气层。
       答案可能来自于称为甲烷克星的微生物。这些生物体能够将甲烷转化为有机化合物，蒙大拿州立大学（MSU）、南达科他州矿业与技术学院（SDSMT）和俄克拉荷马大学（OU）的一组研究人员对此非常感兴趣。最近，该团队从国家科学基金会收到了180万美元的经费，用于研究其在深部和极端环境中调节甲烷的建筑基因组，国家科学基金会在过去的8个月中共向该项目拨款600万美元。研究人员将在黄石国家公园以及以前在南达科他州的一个金矿中寻找微生物。MSU化学与生物工程系教授，MSU首席研究员Robin Gerlach说：“在这些环境中的甲烷转化涉及什么生物体我们并不是很了解。


     Robin Gerlach在2009年黄石采样之旅。 [图片：Kelly Gorham / MSU]
      最近，MSU科学家从黄石温泉测量了蒸汽中的甲烷，而SDSMT研究人员在旧金矿中发现甲烷生物，现在称为桑福德地下研究设施。MSU热生物研究所所长兼研究团队成员Brent Peyton说：“黄石是微生物能力的巨大水库，我们几乎没有探索过。 我们正在寻找刚刚被发现的微生物。”MSU研究人员将致力于开发解释微生物代谢的模型，并将研究如何设计和构建生物膜，以优化甲烷营养生成有机化合物的能力，可用于生产塑料和生物燃料等产品。创建这些生物膜的一种方法可能是实际上3D打印它们。化学和生物工程助理教授康妮·康（Richard Connie Chang）将使用微流控技术来操纵单个甲烷营养素注入的微观液滴。化学和生物工程助理教授吉姆·威尔肯（Jim Wilking）打算将这些富含甲烷营养素的液滴作为用于从水性凝胶中印刷物体的3D打印机的原料。


Jim Wilking与3D打印机。 [图片：Adrian Sanchez-Gonzalez / MSU]
      通过将甲烷培养基印刷成特定的配置，团队希望创建可将甲烷转化为不同材料的工程生物膜原型。Connie Chang说：“我真的很兴奋的合作，我们每个人都有不同的背景和技术。”


Connie Chang [图片：Adrian Sanchez-Gonzalez / MSU]
      生物膜工程中心主任Matthew Fields和团队成员Mattum Fields表示，MSU的研究人员已经使用生物膜进行许多应用。这样的应用包括油井和气井的地下壳体中的密封裂缝，但是在细胞层面上构建生物膜是完全不同的。

[文章来源：MSU]

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