Keemistemperatuur 5900 kraadi Celsiuse järgi ja teemandilaadne kõvadus koos süsinikuga:volframon kõige raskem metall, kuid sellel on bioloogilised funktsioonid, eriti soojust armastavates mikroorganismides. Tetyana Milojevici juhitud Viini ülikooli keemiateaduskonna töörühm teatas esimest korda haruldastest mikroobidestvolframinteraktsioonid nanomeetri vahemikus. Nende leidude põhjal mitte ainultvolframbiogeokeemiat, aga ka mikroorganismide ellujäämist kosmosetingimustes saab uurida. Tulemused ilmusid hiljuti ajakirjasMikrobioloogia piirid.

Kõva ja haruldase metallinavolfram, oma erakordsete omaduste ja kõigi metallide kõrgeima sulamistemperatuuriga, on bioloogilise süsteemi jaoks väga ebatõenäoline valik. Vaid vähesed mikroorganismid, nagu termofiilsed arheed või rakutuumavabad mikroorganismid, on kohanenud volframkeskkonna ekstreemsete tingimustega ja leidnud viisi assimileerumiseks.volfram. Viini ülikooli keemiateaduskonna biofüüsikalise keemia osakonna biokeemiku ja astrobioloogi Tetyana Milojevici kaks hiljutist uuringut valgustasid mikroorganismide võimalikku rollivolfram-rikastatud keskkonda ja kirjeldada nanoskaalatvolfram- äärmusliku kuumust ja hapet armastava mikroorganismi Metallosphaera sedula mikroobne liides, mida kasvatatakse koosvolframühendid (joonised 1, 2). See on ka see mikroorganism, mille ellujäämist tähtedevahelise reisi ajal testitakse tulevastes uuringutes kosmosekeskkonnas.Volframvõib olla selles oluline tegur.

Alatesvolframpolüoksometalaadid kui elukestvad anorgaanilised raamistikud mikroobide biotöötluseksvolframimaagid

Sarnaselt raudsulfiid-mineraalrakkudega peetakse kunstlikke polüoksometalaate (POM) anorgaanilisteks rakkudeks, mis hõlbustavad elueelseid keemilisi protsesse ja millel on "elulaadsed" omadused. Siiski ei ole POMide olulisust elu säilitavate protsesside jaoks (nt mikroobide hingamine) veel käsitletud. "Kasutades Metallosphaera sedula näidet, mis kasvab kuumas happes ja hingab läbi metalli oksüdatsiooni, uurisime, kas volframi POM-klastritel põhinevad keerulised anorgaanilised süsteemid suudavad säilitada M. sedula kasvu ja tekitada rakkude vohamist ja jagunemist," ütleb Milojevic.

Teadlased suutsid näidata, et kasutaminevolfram-põhised anorgaanilised POM-klastrid võimaldavad lisada heterogeenseidvolframredoksliigid mikroobirakkudeks. Metallorgaanilised sadestused M. sedula ja W-POM vahelisel liidesel lahustati kuni nanomeetri vahemikku viljaka koostöö käigus Austria elektronmikroskoopia ja nanoanalüüsi keskusega (FELMI-ZFE, Graz). Meie leiud lisavad volframiga kaetud M. sedula kasvavate biomineraliseeritud mikroobiliikide hulka, mille hulgas on arheed harva esindatud,“ ütles Milojevic. Biotransformatsioonvolframmineraaläärmusliku termoatsidofiilse M. sedula scheeliit viib scheeliidi struktuuri purunemiseni, millele järgnebvolframjavolframmikroobirakkude pinna mineraliseerumine (joonis 3). BiogeennevolframkarbiidUuringus kirjeldatud nanostruktuurid kujutavad endast potentsiaalset jätkusuutlikku nanomaterjali, mis on saadud keskkonnasõbraliku mikroobse disainiga.

"Meie tulemused näitavad, et M. sedula moodustubvolfram-kandes mineraliseerunud rakupinda inkrusteerimise teelvolframkarbiiditaolineühendid,” selgitab biokeemik Milojevic. Seevolfram- M. sedula rakkude ümber moodustunud inkrusteeritud kiht võib väga hästi esindada mikroobset strateegiat karmides keskkonnatingimustes, näiteks planeetidevahelisel teekonnal.Volframkapseldamine võib toimida tugeva radioprotektiivsena karmide keskkonnatingimuste eest. "Mikroobne volframrüü võimaldab meil täiendavalt uurida selle mikroorganismi ellujäämist kosmosekeskkonnas, " järeldab Milojevic.