作者:麻省理工学院莎拉·麦克唐纳 学分:伦敦帝国理工学院 麻省理工学院和伦敦帝国理工学院的工程师开发了一种新方法，利用细菌和酵母的混合物来生产坚韧的功能材料，这种混合物类似于用来发酵茶的“康普茶母”
使用这种混合物，也称为SCOBY(细菌和酵母的共生培养物)，研究人员能够产生嵌入酶的纤维素，这些酶可以执行多种功能，例如感知环境污染物。
他们还表明，他们可以将酵母直接掺入到材料中，创造出可用于净化水或制造“智能”包装材料的“活材料”，这种包装材料可以检测到损坏
麻省理工学院电子工程和计算机科学及生物工程副教授蒂莫西·卢(Timothy Lu)说:“我们预见到了一个未来，在这个未来，各种各样的材料可以在家里或当地的生产设施中种植，使用生物学，而不是资源密集型的集中制造。”
鲁和伦敦帝国理工学院生物工程教授是这篇论文的资深作者，这篇论文发表在今天的《自然·材料》杂志上
这篇论文的主要作者是麻省理工学院的研究生唐子杰和剑桥大学的博士后查理·吉尔伯特
劳动分工 几年前，鲁的实验室开发了一种使用E
大肠杆菌产生嵌入金纳米线等材料的生物膜
然而，这些薄膜非常小且薄，使得它们难以用于大多数大规模应用
在这项新的研究中，研究人员开始寻找一种方法，利用微生物来产生大量更丰富的物质
他们想创造一个类似康普茶母亲的微生物群体，它是某种细菌和酵母的混合物
这些发酵工厂通常含有一种细菌和一种或多种酵母，生产乙醇、纤维素和乙酸，这赋予康普茶独特的风味
大多数用于发酵的野生酵母菌株很难进行基因改造，所以研究人员用一种叫做酿酒酵母的实验室酵母菌株来代替它们
他们将酵母与一种叫做科马盖特伊巴克特氏菌的细菌结合，这种细菌是他们在伦敦帝国理工学院的合作者以前从康普茶母亲身上分离出来的
这个物种可以生产大量的纤维素
因为研究人员使用了实验室酵母菌株，他们可以设计细胞做任何实验室酵母菌能做的事情——例如，产生在黑暗中发光的酶，或者感知环境中的污染物
酵母也可以被编程，这样它们可以在检测到污染物后将其分解
同时，培养物中的细菌产生大量坚韧的纤维素作为支架
研究人员设计了他们的系统，这样他们就可以控制酵母本身，或者仅仅是它们产生的酶，是否被整合到纤维素结构中
种植这种材料只需要几天时间，如果时间足够长，它可以变厚，占据一个像浴缸一样大的空间
“我们认为这是一个很好的系统，非常便宜，非常容易大量生产，”唐说
“它至少比E物质多一千倍
大肠杆菌系统
" 加茶就好 为了展示他们的微生物培养物的潜力，研究人员创造了一种含有酵母的材料，这种酵母可以感知雌二醇，雌二醇有时被发现是一种环境污染物
在另一个版本中，他们使用了一种酵母菌株，当暴露在蓝光下时，它会产生一种叫做荧光素酶的发光蛋白质
这些酵母可以换成检测其他污染物、金属或病原体的其他菌株
这种培养物可以在正常的酵母培养基中生长，研究人员在大多数研究中使用了这种培养基，但他们也表明它可以在含糖的茶中生长
研究人员设想，这些培养物可以被定制，供人们在家里用来种植滤水器或其他有用的材料
“几乎每个人都可以在自己的厨房或家里做到这一点，”唐说
“你不必成为专家
你只需要糖，你需要茶来提供营养，你需要一片西恩-斯科比的母亲
"
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