Бактерии кишечной палочки производят пластик, который можно складывать, придавая ему любую форму. В один прекрасный день астронавты смогут делать инструменты прямо время полета, используя «бактериальное оригами».


Бактерии будут вырабатывать гибкий пластик для астронавтов

Фото:Stanford-Brown iGEM Team

На космическом корабле ценится каждый дюйм пространства, говорит Линн Ротшильд, астробиолог из Исследовательского центра Эймса НАСА. Количество вещей, которые можно взять с собой на корабль, строго ограничено. Особенно остро эта проблема встанет во время полетов в дальний космос, например, на Марс.

Один из способов сэкономить пространство на космическом корабле – взять с собой плоские листы пластика, и, при необходимости, складывать требуемый предмет. Лучший же вариант - производить пластик прямо в полете.

Линн Ротшильд и её команда генетически модифицировали штаммы кишечной палочки, генерирующие пластик, который, в свою очередь, самостоятельно складывается в 3D-фигуры при нагревании.

Команда презентовала свои «пластиковые творения» в конце сентября на состоявшемся в Бостоне престижном международном конкурсе iGEM (International Genetically Engineered Machine)-2015.

Работа началась с пластиковой посуды из кафе НАСА. Ученые расплавляли складывающиеся выносные контейнеры и приборы под инфракрасными лампами, чтобы определить, с каким видом пластика лучше работать. В конце концов, выбор пал на две разновидности пластика: полистирол и полимер Р (3HB). Первый лучше сгибается, зато второй является биологически разлагаемым.

Затем выяснили, как генетически модифицировать штаммы кишечной палочки для производства каждого типа пластика в лаборатории, и придали полимеру P(3HB) форму плоских листов.

Бактерии будут вырабатывать гибкий пластик для астронавтов

Фото: Stanford-Brown iGEM Team

Чтобы сложить пластик, на нем, в местах будущих сгибов, провели черные линии. При нагревании под инфракрасными лампами, темные сегменты поглощают тепло и плавятся быстрее.

Изучен был и другой способ сгибания. Споры Bacillus прикреплялись тонкими полосками целлюлозной «ленты», которую также вырастили в лаборатории, к местам, где требовались сгибы. Реагируя на влажность, споры сжимались и расширялись, изгибая пластик в направлении движения.

В конце концов, команде удалось успешно согнуть лист в простые структуры: коробку и чашку. В будущем, планируется создание более сложных элементов: солнечных батарей, зеркал телескопов.

Объединение согнутых листов пластика в сложные конструкции – в умелых руках это возможность создавать действительно полезные и интересные предметы, отметил один из членов команды, Тайлер Девлин из Университета Брауна в Род-Айленде.

Однако, любое предложение, связанное с бактериями на космическом корабле, может привести к потенциальным проблемам. «Что произойдет, если кишечная палочка попадет в продукты питания для космонавтов?», - сказал Оливье де Вэк, изучающий космическую логистику в Массачусетском технологическом институте.  Во избежание вспышки заболеваний среди астронавтов, ученым необходимо еще поработать над безопасностью проекта. Неизвестно также как вообще поведут себя бактерии в условиях полета.