بهنوش خرم‌روز: ویروس‌ها معمولا مسبب اتفاقات بد هستند، اما گاهی هم می‌توانند بسیار مفید باشند. برای مثال، باکتری‌خوارها با اعمال تغییرات، برای پاک کردن عفونت‌هایی به کار می‌روند که غیرقابل پاک کردن بودند و مواد ژنتیک ویروس‌ها برای تسهیل سوخت زیستی به کار می‌روند. این بار گروهی در موسسه فناوری ماساچوست، ام.آی.تی، با استفاده از یک ویروس اصلاح شده می‌خواهند به ساختار نانوی لازم برای تفکیک آب به اتم‌های سازنده‌اش، هیدروژن و اکسیژن، دست یابند.
البته راه‌های دیگری برای این کار وجود دارد، اما هیچ‌کدام به موثری و راحتی استفاده از گیاهان نیست که با فرایند فتوسنتز خود اکسیژن آب را جدا می‌کنند. البته این گیاهان برای به انجام رساندن کار خود نیاز به انرژی از بیرون سیستم دارند. به همین دلیل تلاش‌هایی برای جدا کردن اجزای فوتوسنتز گیاهان صورت گرفت تا بتوان تنها از نور خورشید و انرژی آن استفاده کرد اما تمام این تلاش‌ها بی‌نتیجه ماند.
به گزارش پاپ‌ساینس، این بار دانشمندان ام.آی.تی تصمیم گرفتند ویروسی را اصلاح کنند که بتواند با ابزار مصنوعی، جدا کردن اکسیژن از آب توسط گیاهان را تقلید کند. آن‌ها پیش از این توانسته بودند با استفاده از یک رنگدانه پورفیرین روی و کاتالیزور اکسید ایریدیوم فوتوسنتزهای طبیعی را بازتولید کنند که در تبدیل انرژی خورشید به سوخت لازم برای واکنش‌های تجزیه آب درون گیاهان بسیار موثر است. اما برای رسیدن به نتیجه مطلوب، کاتالیزور و رنگدانه باید به روش خیلی خاصی کنار هم قرار بگیرند.
اما این بار گروه از یک ویروس دستکاری شده به نام ام.13 استفاده کرده که نوعی خود ساختار دهنده زیستی است و به نوعی ایریدیوم و پورفیرین را در کنار هم قرار می‌دهد که تولید اکسیژن چهار برابر می‌شود. رنگدانه‌ها نور خورشید را می‌گیرند و انرژی آن را در طول ویروس انتقال می‌دهند تا به ایریدیوم برسد و با واکنش خود اکسیژن آب را جدا کند.
اما تمام این فرایند هنوز یک گام اساسی کم دارد: وقتی تجزیه به طور کامل انجام می‌شود، اکسیژن آب جدا می‌شود اما هیدروژن باقی‌مانده به الکترون‌ها و پروتون‌هایش تجزیه می‌شود. دانشمندان امیدوارند بتوانند فرایند زیستی دیگری را برای ترکیب مجدد این عناصر و به دست آوردن هیدروژن قابل استفاده و ذخیره‌سازی پیدا کنند. آن‌ها امیدوارند که ظرف دو سال آینده بتوانند آب را به طور کامل و موثر در آزمایشگاه تجزیه کنند.
نظر شما