Istraživači sa Univerziteta Cukuba razvili su inovativnu metodologiju za merenje električne provodljivosti mikrobnih zajednica. Ova metodologija obećava za razvoj baterija i elektrohemijskih senzora koji koriste mikroorganizme i može poslužiti kao ključno sredstvo u razjašnjavanju uloge električne energije u mikrobnim ekosistemima.
Iako su pojedinačni mikroorganizmi nevidljivi, grupe od desetina ili stotina miliona mikroorganizama mogu formirati biofilmove koji su vidljivi golim okom. Biofilmi olakšavaju funkcionalnu diferencijaciju i međućelijsku komunikaciju među mikroorganizmima, omogućavajući im da uspostave različite strategije preživljavanja.
Nedavno su istraživači otkrili da su neki mikroorganizmi elektroaktivni, odnosno da dozvoljavaju struji da teče kroz biofilmove. Ovaj fenomen u biofilmima je korišćen za razvoj različitih ekoloških i energetskih tehnologija, uključujući mikrobne gorivne ćelije, anaerobnu digestiju i elektrohemijske senzore.
Međutim, obim uticaja električne provodljivosti na mikrobnu ekologiju i univerzalnost električne provodljivosti u mikrobnom svetu ostaju nejasni. Ovo je prvenstveno zbog izazova u merenju električne provodljivosti u mikroorganizmima, što zahteva formiranje biofilma na elektrodama.
U novoj studiji objavljenoj u časopisu Nauka o životnoj sredini i tehnologija, istraživači su uspostavili novi bioelektronski sistem koji zaobilazi potrebu za formiranjem biofilma na elektrodi. Oni su razvili jednostavnu eksperimentalnu postavku u kojoj je kolonija mikroba, oblik biofilma, uzgajana na agaru i direktno pritisnuta na elektrodu kako bi se procenila njena električna provodljivost.
S obzirom da većina kultiviranih bakterija formira kolonije, ova metoda može u velikoj meri proširiti opseg mikroorganizama čija se provodljivost može meriti. Primena ove tehnike je otkrila da Pseudomonas aeruginosa, oportunistička bakterija, i Bacillus subtilis, koji se obično nalaze u okruženju, poseduju provodljiva svojstva.
Pored toga, ovaj pristup je olakšao istraživanje molekularnih mehanizama koji leže u osnovi električne provodljivosti u Shevanella oneidensis MR-1, modelu elektrogenog mikroorganizma.
Očekuje se da će se nalazi iz ovog istraživanja primeniti na selekciju mikroorganizama za unapređenje ekoloških i energetskih tehnologija kao što su mikrobne gorivne ćelije, anaerobna digestija i elektrohemijski senzori. Štaviše, očekuje se da će ova metodologija ubrzati razjašnjavanje električne ekologije mikroorganizama.
