ვოლფრამი, როგორც ვარსკვლავთშორისი გამოსხივების დამცავი?

დუღილის წერტილი 5900 გრადუსი ცელსიუსით და ალმასის მსგავსი სიმტკიცე ნახშირბადთან კომბინაციაში:ვოლფრამიარის უმძიმესი ლითონი, მაგრამ აქვს ბიოლოგიური ფუნქციები - განსაკუთრებით სითბოს მოყვარულ მიკროორგანიზმებში. ვენის უნივერსიტეტის ქიმიის ფაკულტეტის ტეტიანა მილოევიჩის ხელმძღვანელობით ჯგუფმა პირველად გამოაქვეყნა ინფორმაცია იშვიათი მიკროორგანიზმების შესახებ.ვოლფრამიურთიერთქმედება ნანომეტრის დიაპაზონში. ამ აღმოჩენებზე დაყრდნობით, არა მარტოვოლფრამიბიოგეოქიმია, არამედ მიკროორგანიზმების სიცოცხლისუნარიანობა კოსმოსურ პირობებში შეიძლება გამოკვლეული იყოს. შედეგები ცოტა ხნის წინ გამოჩნდა ჟურნალშისაზღვრები მიკრობიოლოგიაში.

როგორც მძიმე და იშვიათი ლითონი,ვოლფრამი, თავისი არაჩვეულებრივი თვისებებით და ყველა ლითონს შორის ყველაზე მაღალი დნობის წერტილით, ბიოლოგიური სისტემისთვის ძალიან საეჭვო არჩევანია. მხოლოდ რამდენიმე მიკროორგანიზმი, როგორიცაა თერმოფილური არქეა ან უჯრედის ბირთვისგან თავისუფალი მიკროორგანიზმები, შეეგუა ვოლფრამის გარემოს ექსტრემალურ პირობებს და იპოვა ასიმილაციის გზა.ვოლფრამი. ბიოქიმიკოსისა და ასტრობიოლოგის ტეტიანა მილოევიჩის ორმა ბოლო კვლევამ ვენის უნივერსიტეტის ქიმიის ფაკულტეტის ბიოფიზიკური ქიმიის დეპარტამენტიდან ნათელი მოჰფინა მიკროორგანიზმების შესაძლო როლსვოლფრამი-გამდიდრებული გარემო და აღწერეთ ნანომასშტაბივოლფრამიექსტრემალური სითბოს და მჟავას მოყვარული მიკროორგანიზმის Metallosphaera sedula-ს მიკრობული ინტერფეისი, რომელიც გაიზარდავოლფრამინაერთები (სურათები 1, 2). ეს არის ასევე ეს მიკროორგანიზმი, რომელიც შემოწმდება ვარსკვლავთშორისი მოგზაურობის დროს გადარჩენისთვის კოსმოსურ გარემოში მომავალ კვლევებში.ვოლფრამიშეიძლება იყოს მნიშვნელოვანი ფაქტორი ამაში.

დანვოლფრამიპოლიოქსომეტალატები, როგორც სიცოცხლის მდგრადი არაორგანული ჩარჩოები მიკრობული ბიოპროცესისთვისვოლფრამის მადნები

ვოლფრამი 20

შავი სულფიდის მინერალური უჯრედების მსგავსად, ხელოვნური პოლიოქსომეტალატები (POMs) განიხილება, როგორც არაორგანული უჯრედები, რომლებიც ხელს უწყობენ წინასწარი სიცოცხლისუნარიან ქიმიურ პროცესებს და აჩვენებენ „სიცოცხლის მსგავსი“ მახასიათებლებს. თუმცა, POM-ების შესაბამისობა სიცოცხლის შენარჩუნების პროცესებთან (მაგ., მიკრობული სუნთქვა) ჯერ არ არის განხილული. „Metallosphaera sedula-ის მაგალითის გამოყენებით, რომელიც იზრდება ცხელ მჟავაში და სუნთქავს ლითონის დაჟანგვის გზით, ჩვენ გამოვიკვლიეთ, შეუძლიათ თუ არა ვოლფრამის POM მტევნებზე დაფუძნებული რთული არაორგანული სისტემების შენარჩუნება M. sedula-ს ზრდას და უჯრედების გამრავლებასა და დაყოფას“, - ამბობს მილოევიჩი.

მეცნიერებმა შეძლეს ეჩვენებინათ, რომ გამოყენებავოლფრამი- დაფუძნებული არაორგანული POM მტევანი იძლევა ჰეტეროგენულის შეერთების საშუალებასვოლფრამირედოქსის სახეობები მიკრობულ უჯრედებში. ორგანული მეტალის საბადოები M. sedula-სა და W-POM-ს შორის ინტერფეისზე დაიშალა ნანომეტრამდე დიაპაზონში ნაყოფიერი თანამშრომლობის დროს ავსტრიის ელექტრონულ მიკროსკოპისა და ნანოანალიზის ცენტრთან (FELMI-ZFE, Graz). ჩვენი აღმოჩენები ემატება ვოლფრამით მოჭედილი M. sedula ბიომინერალიზებული მიკრობული სახეობების მზარდ ჩანაწერებს, რომელთა შორის არქეა იშვიათად არის წარმოდგენილი“, - თქვა მილოევიჩმა. -ის ბიოტრანსფორმაციავოლფრამის მინერალიექსტრემალური თერმოაციდოფილის M. sedula-ს მიერ შესრულებული შიელიტი იწვევს შიელიტის სტრუქტურის რღვევას, შემდგომ ხსნადიზაციას.ვოლფრამი, დავოლფრამიმიკრობული უჯრედის ზედაპირის მინერალიზაცია (სურათი 3). ბიოგენურივოლფრამის კარბიდი- კვლევაში აღწერილი ნანოსტრუქტურები წარმოადგენს პოტენციურ მდგრად ნანომასალას, რომელიც მიიღება ეკოლოგიურად სუფთა მიკრობული დიზაინით.

ვოლფრამი 13

„ჩვენი შედეგები მიუთითებს, რომ M. sedula ყალიბდებავოლფრამი- მინერალიზებული უჯრედის ზედაპირის მატარებელი ელფერითვოლფრამის კარბიდის მსგავსინაერთები“, - განმარტავს ბიოქიმიკოსი მილოევიჩი. ესვოლფრამი- M. sedula-ს უჯრედების ირგვლივ წარმოქმნილი მოპირკეთებული ფენა შეიძლება წარმოადგენდეს მიკრობული სტრატეგიას მკაცრი გარემო პირობების გაძლებისთვის, როგორიცაა პლანეტათაშორისი მოგზაურობის დროს.ვოლფრამიკაფსულაცია შეიძლება იყოს ძლიერი რადიოდამცავი ჯავშანი მკაცრი გარემო პირობების წინააღმდეგ. „მიკრობული ვოლფრამის ჯავშანი საშუალებას გვაძლევს შევისწავლოთ ამ მიკროორგანიზმის გადარჩენის უნარი კოსმოსურ გარემოში“, ასკვნის მილოევიჩი.


გამოქვეყნების დრო: ივლის-06-2020