科学家们创造了一种由微生物制成的“活材料”，可以对周围环境的刺激做出反应。人们希望这种材料能在污染物检测方面有不同的应用，比如在包装、输送营养物质或治疗方法上，甚至在制作活体照片方面。
生物系统能够组装和排列组织和结构，反映外部刺激的变化，其方式超出人造材料的能力。因此，为了监测目的，开发具有这些功能的材料是非常可取的。像这样的工程活材料(ELMs)以前已经被创造出来，然而，所使用的微生物所需的严格生长条件限制了它们的使用，只能由受过训练的人员使用。因此，扩大生产以促进其作为一种技术的使用也被证明具有挑战性。这项最新的研究，今天发表在自然材料然而，该公司从发酵饮料康普茶中汲取灵感，克服了这些问题。
康普茶是一种酵母和细菌的发酵培养物，用来制作一种被认为有益健康的茶饮料。制作康普茶的母菌培养物通常含有一到两种共生的细菌和至少两种酵母菌。
科学家们伦敦帝国理工学院而且麻省理工学院将经过基因工程改造的面包酵母(红茶菌中常见的酵母很难改造)与生产纤维素的细菌结合起来，形成一种互惠互利的共生培养。的Komagataeibacter rhaeticus所使用的细菌是从红茶菌母培养物中分离出来的，可以产生大量的纤维素，作为支撑酵母产生的多功能酶的支架。
研究人员能够根据系统的需要改造酵母，例如生产荧光酶或分解目标分子的酶。对面包酵母进行基因工程的系统已经成熟且快速，这意味着具有特定期望特征的新菌株可以迅速产生。康布茶式培养所需的简单生长条件也意味着任何新的组合都可以迅速建立和壮大，准备使用。这两个特点使它成为一个有利的ELM系统。
在一个新闻稿来自伦敦帝国理工学院的资深作者汤姆·埃利斯教授说:“与可用于操纵酵母DNA的工具数量相比，用于改造这些细菌的遗传工具箱还不发达。这就是为什么我们选择使用这种分工策略，这样我们就可以首先专注于工程酵母细胞，并探索各种活功能材料的可能性。”
酵母工程系统的延展性使其在许多领域的实用性打开了大门，使系统适应许多目的。在这项研究中，研究小组加入了能够感知雌二醇的酵母，雌二醇是一种被发现为环境污染物的激素，但这只是许多可能应用的一个例子。研究小组预测，它甚至可以用来提供必要的营养物质或释放疗法以应对刺激。
该研究的作者之一查理·吉尔伯特博士评论说:“尽管我们距离人们可以廉价地种植自己的生物传感器的未来还很遥远，但我们的新系统通过创造可扩展的材料来推动我们前进，因此更有可能在现实世界中发挥作用。”
参考
Gilbert C等人。具有可编程功能的生物材料由工程微生物共培养而成。Nat。板牙。(2021)。https://doi.org/10.1038 / s41563 - 020 - 00857 - 5
