باکتری‌های سوپرمن: انقلاب در دارو و صنعت با پوشش جدید! 🧪💊 💪

باکتری‌ها، یار غارِ صنایع شیمیایی و دارویی

تریلیون‌ها موجود ریز، یعنی باکتری‌ها، نقش تعیین‌کننده‌ای در صنایع شیمیایی و دارویی ایفا می‌کنن. این موجودات میکروسکوپی توی تولید انواع محصولات، از نوشیدنی‌های تخمیری مثل آبجو تا مواد آرایشی مثل کرم‌های صورت، و حتی سوخت‌های زیستی و کودهای شیمیایی، به‌طور فعال دخیل هستن. به‌خصوص، صنعت داروسازی به دلیل نیاز وافر به تولید موادی حیاتی مثل انسولین و پنی‌سیلین، وابستگی عمیقی به فعالیت باکتری‌ها داره. استفاده از این موجودات دوست‌داشتنی، یه انقلاب بزرگ توی بهبود سلامت جهانی ایجاد کرده، اما این پیشرفت‌ها هزینه‌های انرژی بالایی هم دارن. علاوه‌براین، معمولاً نیاز به استفاده از حلال‌ها و تولید مداوم باکتری‌های جدید وجود داره، چون باکتری‌ها توی محیط کارشون دوام زیادی ندارن و زود از کار می‌افتند.

پژوهش‌های چانگژو وو در مسیر بهبود باکتری‌های صنعتی

چانگژو وو، که یه شیمیدان و استاد همکاره توی دپارتمان فیزیک، شیمی و داروسازی دانشگاه دانمارک جنوبی، تمرکزش رو گذاشته روی تقویت و ارتقای کارایی باکتری‌های صنعتی. هدفش اینه که انرژی مصرفی، زمان و مواد شیمیایی ناخواسته‌ای که برای حفظ این باکتری‌ها لازمه رو کاهش بده، و همچنین این موجودات رو قابل استفاده‌ی مجدد کنه، یعنی کاری کنه که بتونن مدت بیشتری کار کنن، بدون اینکه نیاز به جایگزینی داشته باشن. یه نوآوری اخیر ازش، معرفی یه نوع باکتری «فوق‌العاده قوی» هستش که الان توی مجله‌ی علمی Nature Catalysis منتشر شده.

خودش می‌گه: «ما یه باکتری صنعتی رایج، به اسم E. coli، برداشتیم و به نوعی بهش یه «لباسِ سوپرمن» پوشوندیم تا توانایی‌های کاتالیزوریش رو تقویت کنیم.»

کاهش مصرف انرژی و پایداری بیشتر توی تولید

چانگژو وو توضیح می‌ده: «این کار باعث میشه مصرف انرژی کمتر بشه و فرآیند تولید پایدارتر بشه.» با اینکه باکتری E. coli معمولاً با بیماری‌های ناشی از غذا در ارتباطه، اما توی صنعت داروسازی به‌طور گسترده ازش استفاده می‌کنن برای تولید داروهای ضروری مثل انسولین و هورمون رشد، اونم از طریق واکنش‌های شیمیایی مختلف. این صنعت مقادیر زیادی از E. coli رو مصرف می‌کنه و جایگزین کردنش به‌خاطر عواملی مثل دماهای بالا، سطوح شدید pH، تابش UV و تماس با حلال‌ها، فشار زیادی به محیط زیست، انرژی و همچنین زمان وارد می‌کنه.

به دنبال یه راه‌حل نوآورانه

چانگژو وو، موقع توسعه‌ی اون «لباس سوپرمن»، دنبال یه ماده‌ی مناسب می‌گشت که بتونه باکتری‌ها رو در بر بگیره، اما در عین حال بهشون اجازه بده که با محیط اطرافشون تعامل داشته باشن و واکنش‌های شیمیایی پیچیده‌ی مورد نظر رو انجام بدن. راه‌حل: یه پوشش پلیمری که با غشای سلولی باکتری ترکیب می‌شه. پلیمرها مولکول‌های بزرگی هستن که از میلیاردها واحد مشابه به اسم مونومر تشکیل شدن.

چانگژو وو تعریف می‌کنه: «ما در واقع غشای سلولی باکتری E. coli رو با پلیمرها پیوند زدیم و به دو نتیجه‌ی مهم رسیدیم: اول، باکتری‌ها قوی‌تر و کارآمدتر شدن و می‌تونستن واکنش‌های شیمیایی پیچیده رو سریع‌تر انجام بدن. دوم، باکتری‌ها محافظت بیشتری پیدا کردن که این امکان رو داد تا چندین بار بتونیم ازشون استفاده کنیم. پس، این یه جور باکتری سوپرمنه که پایدارتره.»