Virimo temperatūra 5900 laipsnių Celsijaus ir panašus į deimantą kietumas kartu su anglimi:volframasyra sunkiausias metalas, tačiau atlieka biologines funkcijas, ypač šilumą mėgstančiuose mikroorganizmuose. Vienos universiteto Chemijos fakulteto Tetyana Milojevic vadovaujama komanda pirmą kartą pranešė apie retus mikrobųvolframassąveika nanometrų diapazone. Remiantis šiomis išvadomis, ne tikvolframasgalima ištirti biogeochemiją, bet ir mikroorganizmų išgyvenamumą kosmoso sąlygomis. Rezultatai neseniai pasirodė žurnaleMikrobiologijos ribos.

Kaip kietas ir retas metalas,volframas, pasižymintis nepaprastomis savybėmis ir aukščiausia lydymosi temperatūra iš visų metalų, yra labai mažai tikėtinas pasirinkimas biologinei sistemai. Tik keli mikroorganizmai, tokie kaip termofilinės archėjos arba mikroorganizmai be ląstelių branduolių, prisitaikė prie ekstremalių volframo aplinkos sąlygų ir rado būdą, kaip pasisavinti.volframas. Du naujausi tyrimai, kuriuos atliko biochemikė ir astrobiologė Tetyana Milojevic iš Vienos universiteto Chemijos fakulteto Biofizinės chemijos katedros, atskleidė galimą mikroorganizmų vaidmenįvolframas-praturtintą aplinką ir apibūdinkite nanoskalęvolframas- itin karštą ir rūgštį mėgstančio mikroorganizmo Metallosphaera sedula mikrobinė sąsaja, auginama suvolframasjunginiai (1, 2 pav.). Taip pat šis mikroorganizmas bus išbandytas dėl išgyvenamumo tarpžvaigždinių kelionių metu atliekant būsimus tyrimus kosminėje aplinkoje.Volframasgali būti esminis veiksnys.

Nuovolframaspolioksometalatai kaip gyvybę palaikančios neorganinės struktūros mikrobiniam biologiniam apdorojimuivolframo rūdos

Panašiai kaip geležies sulfido mineralinės ląstelės, dirbtiniai polioksometalatai (POM) yra laikomi neorganinėmis ląstelėmis, palengvinančiomis cheminius procesus prieš gyvybę ir turinčias „gyvybės“ savybes. Tačiau POM svarba gyvybės palaikymo procesams (pvz., mikrobų kvėpavimui) dar nebuvo sprendžiama. „Naudodamiesi Metallosphaera sedula, kuri auga karštoje rūgštyje ir kvėpuoja per metalo oksidaciją, pavyzdžiu, ištyrėme, ar sudėtingos neorganinės sistemos, pagrįstos volframo POM klasteriais, gali palaikyti M. sedula augimą ir generuoti ląstelių dauginimąsi bei dalijimąsi“, – sako Milojevičius.

Mokslininkai sugebėjo įrodyti, kad naudojantvolframasPagrįsti neorganiniai POM klasteriai leidžia įtraukti nevienalyčiusvolframasredokso rūšis į mikrobų ląsteles. Vaisingo bendradarbiavimo su Austrijos elektronų mikroskopijos ir nanoanalizės centru (FELMI-ZFE, Gracas) metu organometalinės nuosėdos tarp M. sedula ir W-POM buvo ištirpintos iki nanometrų diapazono. Mūsų išvados papildo volframu inkrustuotą M. sedula prie daugėjančių biomineralizuotų mikrobų rūšių, tarp kurių archėjos yra retai atstovaujamos, įrašus“, - sakė Milojevičius. Biotransformacijavolframo mineralasscheelitas, kurį atlieka ekstremalus termoacidofilas M. sedula, sukelia scheelito struktūros lūžimą, o vėliauvolframas, irvolframasmikrobų ląstelių paviršiaus mineralizacija (3 pav.). Biogeninisvolframo karbidastyrime aprašytos nanostruktūros yra potencialiai tvari nanomedžiaga, gauta naudojant aplinkai nekenksmingą mikrobiologinį dizainą.

„Mūsų rezultatai rodo, kad susidaro M. sedulavolframas-laikantis mineralizuotą ląstelių paviršių per inkrustavimąpanašus į volframo karbidąjunginių“, – aiškina biochemikas Milojevičius. Taivolframas- inkrustuotas sluoksnis, susidaręs aplink M. sedula ląsteles, gali labai gerai atspindėti mikrobų strategiją atlaikyti atšiaurias aplinkos sąlygas, pavyzdžiui, tarpplanetinės kelionės metu.Volframasinkapsuliavimas gali būti veiksmingas nuo radiacijos apsaugantis šarvas nuo atšiaurių aplinkos sąlygų. „Mikrobinis volframo šarvas leidžia mums toliau tirti šio mikroorganizmo išgyvenamumą kosminėje aplinkoje“, – daro išvadą Milojevičius.