Nhiệt độ sôi 5900 độ C và độ cứng như kim cương kết hợp với carbon:vonframlà kim loại nặng nhất nhưng lại có chức năng sinh học, đặc biệt ở các vi sinh vật ưa nhiệt. Một nhóm do Tetyana Milojevic từ Khoa Hóa học tại Đại học Vienna dẫn đầu đã lần đầu tiên báo cáo về vi khuẩn quý hiếm-vonframtương tác ở phạm vi nanomet. Dựa trên những phát hiện này, không chỉvonframđịa hóa sinh học mà còn có thể nghiên cứu khả năng sống sót của vi sinh vật trong điều kiện ngoài vũ trụ. Kết quả xuất hiện gần đây trên tạp chíBiên giới trong vi sinh vật.

Là một kim loại cứng và hiếm,vonfram, với những đặc tính đặc biệt và điểm nóng chảy cao nhất trong tất cả các kim loại, là một lựa chọn rất khó xảy ra đối với một hệ thống sinh học. Chỉ một số vi sinh vật, chẳng hạn như vi khuẩn cổ ưa nhiệt hoặc vi sinh vật không có nhân tế bào, đã thích nghi với điều kiện khắc nghiệt của môi trường vonfram và tìm ra cách đồng hóavonfram. Hai nghiên cứu gần đây của nhà hóa sinh và nhà sinh vật học vũ trụ Tetyana Milojevic từ Khoa Hóa lý sinh, Khoa Hóa học tại Đại học Vienna, đã làm sáng tỏ vai trò có thể có của vi sinh vật trong cơ thể con người.vonfram-môi trường được làm giàu và mô tả ở cấp độ nanovonfram-giao diện vi sinh vật của vi sinh vật cực kỳ ưa nhiệt và ưa axit Metallosphaera sedula được trồng vớivonframhợp chất (Hình 1, 2). Chính vi sinh vật này cũng sẽ được kiểm tra khả năng sống sót trong quá trình du hành giữa các vì sao trong các nghiên cứu trong tương lai ở môi trường ngoài vũ trụ.vonframcó thể là một yếu tố thiết yếu trong việc này.

Từvonframpolyoxometalates làm khung vô cơ duy trì sự sống cho quá trình xử lý sinh học vi sinh vậtquặng vonfram

Tương tự như các tế bào khoáng chất sunfua sắt, các polyoxometalate nhân tạo (POM) được coi là các tế bào vô cơ trong việc tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình hóa học tiền sống và thể hiện các đặc tính “giống như sự sống”. Tuy nhiên, sự liên quan của POM với các quá trình duy trì sự sống (ví dụ như hô hấp của vi sinh vật) vẫn chưa được đề cập. Milojevic cho biết: “Sử dụng ví dụ về Metallosphaera sedula, loài phát triển trong axit nóng và hô hấp thông qua quá trình oxy hóa kim loại, chúng tôi đã nghiên cứu xem liệu các hệ thống vô cơ phức tạp dựa trên cụm POM vonfram có thể duy trì sự phát triển của M. sedula và tạo ra sự tăng sinh và phân chia tế bào hay không”.

Các nhà khoa học đã chứng minh được rằng việc sử dụngvonframcác cụm POM vô cơ dựa trên cho phép kết hợp các vật liệu không đồng nhấtvonframcác loại oxi hóa khử vào tế bào vi sinh vật. Các chất lắng đọng kim loại hữu cơ tại bề mặt tiếp xúc giữa M. sedula và W-POM đã được phân hủy xuống phạm vi nanomet trong quá trình hợp tác hiệu quả với Trung tâm Kính hiển vi Điện tử và Phân tích Nano của Áo (FELMI-ZFE, Graz).” Milojevic cho biết, những phát hiện của chúng tôi đã bổ sung loài M. sedula nạm vonfram vào danh sách ngày càng tăng về các loài vi sinh vật được khoáng hóa sinh học, trong đó vi khuẩn cổ hiếm khi được đại diện. Sự chuyển hóa sinh học củakhoáng sản vonframscheelite được thực hiện bởi loài ưa nhiệt mạnh M. sedula dẫn đến sự phá vỡ cấu trúc scheelite, sau đó là sự hòa tan củavonfram, Vàvonframkhoáng hóa bề mặt tế bào vi sinh vật (Hình 3). sinh họccacbua vonframCác cấu trúc nano giống như được mô tả trong nghiên cứu này đại diện cho một vật liệu nano bền vững tiềm năng thu được nhờ thiết kế hỗ trợ vi sinh vật thân thiện với môi trường.

“Kết quả của chúng tôi chỉ ra rằng M. sedula hình thànhvonfram- Mang bề mặt tế bào khoáng hóa thông qua việc đóng cặngiống như cacbua vonframhợp chất,” nhà hóa sinh Milojevic giải thích. Cái nàyvonfram-lớp vỏ được hình thành xung quanh các tế bào của M. sedula rất có thể là đại diện cho chiến lược vi sinh vật chống chọi với các điều kiện môi trường khắc nghiệt, chẳng hạn như trong hành trình liên hành tinh.vonframsự đóng gói có thể đóng vai trò như một lớp áo giáp bảo vệ phóng xạ mạnh mẽ chống lại các điều kiện môi trường khắc nghiệt. Milojevic kết luận: “Bộ giáp vonfram vi sinh vật cho phép chúng tôi nghiên cứu sâu hơn về khả năng sống sót của vi sinh vật này trong môi trường ngoài vũ trụ”.