5900 डिग्री सेल्सियस का क्वथनांक और कार्बन के साथ संयोजन में हीरे जैसी कठोरता: टंगस्टन सबसे भारी धातु है, फिर भी इसके जैविक कार्य हैं - विशेष रूप से गर्मी-प्रेमी सूक्ष्मजीवों में। वियना विश्वविद्यालय में रसायन विज्ञान संकाय से तेत्याना मिलोजेविक के नेतृत्व में एक टीम ने नैनोमीटर रेंज में पहली बार दुर्लभ माइक्रोबियल-टंगस्टन इंटरैक्शन की रिपोर्ट दी। इन निष्कर्षों के आधार पर, न केवल टंगस्टन जैव-भू-रसायन, बल्कि बाहरी अंतरिक्ष स्थितियों में सूक्ष्मजीवों की जीवित रहने की क्षमता की भी जांच की जा सकती है। परिणाम हाल ही में फ्रंटियर्स इन माइक्रोबायोलॉजी जर्नल में प्रकाशित हुए।

एक कठोर और दुर्लभ धातु के रूप में, टंगस्टन, अपने असाधारण गुणों और सभी धातुओं के उच्चतम पिघलने बिंदु के साथ, एक जैविक प्रणाली के लिए एक बहुत ही असंभावित विकल्प है। केवल कुछ सूक्ष्मजीव, जैसे थर्मोफिलिक आर्किया या सेल न्यूक्लियस-मुक्त सूक्ष्मजीव, टंगस्टन वातावरण की चरम स्थितियों के लिए अनुकूलित हो गए हैं और टंगस्टन को आत्मसात करने का एक तरीका ढूंढ लिया है। वियना विश्वविद्यालय में रसायन विज्ञान संकाय के बायोफिजिकल रसायन विज्ञान विभाग के बायोकेमिस्ट और एस्ट्रोबायोलॉजिस्ट तेत्याना मिलोजेविक के दो हालिया अध्ययन, टंगस्टन-समृद्ध वातावरण में सूक्ष्मजीवों की संभावित भूमिका पर प्रकाश डालते हैं और चरम के नैनोस्केल टंगस्टन-माइक्रोबियल इंटरफेस का वर्णन करते हैं। गर्मी और एसिड-प्रेमी सूक्ष्मजीव मेटालोस्फेरा सेडुला टंगस्टन यौगिकों के साथ उगाया जाता है (आंकड़े 1, 2)। यह वह सूक्ष्मजीव भी है जिसे बाहरी अंतरिक्ष वातावरण में भविष्य के अध्ययनों में अंतरतारकीय यात्रा के दौरान जीवित रहने के लिए परीक्षण किया जाएगा। इसमें टंगस्टन एक आवश्यक कारक हो सकता है।

टंगस्टन पॉलीऑक्सोमेटलेट्स से लेकर जीवन-निर्वाह अकार्बनिक ढांचे के रूप में टंगस्टन अयस्कों के माइक्रोबियल बायोप्रोसेसिंग तक

फेरस सल्फाइड खनिज कोशिकाओं के समान, कृत्रिम पॉलीऑक्सोमेटालेट्स (पीओएम) को प्रीलाइफ रासायनिक प्रक्रियाओं को सुविधाजनक बनाने और "जीवन जैसी" विशेषताओं को प्रदर्शित करने में अकार्बनिक कोशिकाओं के रूप में माना जाता है। हालाँकि, जीवन-निर्वाह प्रक्रियाओं (उदाहरण के लिए, माइक्रोबियल श्वसन) के लिए पीओएम की प्रासंगिकता पर अभी तक ध्यान नहीं दिया गया है। मिलोजेविक कहते हैं, "मेटलोस्फेरा सेडुला के उदाहरण का उपयोग करते हुए, जो गर्म एसिड में बढ़ता है और धातु ऑक्सीकरण के माध्यम से सांस लेता है, हमने जांच की कि क्या टंगस्टन पीओएम क्लस्टर पर आधारित जटिल अकार्बनिक सिस्टम एम. सेडुला के विकास को बनाए रख सकते हैं और सेलुलर प्रसार और विभाजन उत्पन्न कर सकते हैं।"

वैज्ञानिक यह दिखाने में सक्षम थे कि टंगस्टन-आधारित अकार्बनिक पीओएम क्लस्टर का उपयोग विषम टंगस्टन रेडॉक्स प्रजातियों को माइक्रोबियल कोशिकाओं में शामिल करने में सक्षम बनाता है। ऑस्ट्रियाई सेंटर फॉर इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी एंड नैनोएनालिसिस (एफईएलएमआई-जेडएफई, ग्राज़) के साथ उपयोगी सहयोग के दौरान एम. सेडुला और डब्ल्यू-पीओएम के बीच इंटरफेस पर ऑर्गेनोमेटेलिक जमा को नैनोमीटर रेंज तक विघटित कर दिया गया था। हमारे निष्कर्षों में टंगस्टन से युक्त एम. सेडुला को बायोमिनरलाइज्ड माइक्रोबियल प्रजातियों के बढ़ते रिकॉर्ड में जोड़ा गया है, जिनमें से आर्किया का प्रतिनिधित्व शायद ही कभी किया जाता है,'' मिलोजेविक ने कहा। चरम थर्मोएसिडोफाइल एम. सेडुला द्वारा किए गए टंगस्टन खनिज स्केलाइट के बायोट्रांसफॉर्मेशन से स्केलाइट संरचना का टूटना, बाद में टंगस्टन का घुलनशील होना और माइक्रोबियल सेल सतह का टंगस्टन खनिजकरण होता है (चित्रा 3)। अध्ययन में वर्णित बायोजेनिक टंगस्टन कार्बाइड जैसे नैनोस्ट्रक्चर पर्यावरण के अनुकूल माइक्रोबियल-सहायता डिज़ाइन द्वारा प्राप्त संभावित टिकाऊ नैनोमटेरियल का प्रतिनिधित्व करते हैं।