تحقیقات جدید نشان می‌دهند که باکتری‌ها می‌توانند نانوسیم‌هایی شبیه موهای رسانا رشد دهند. آنها می‌توانند از طریق این سیم‌ها انرژی خود را به اشتراک گذاشته، باهم تنفس کرده، و حتی باهم ارتباط برقرار کنند.
تولید نانوسیم توسط باکتری‌ها
تحقیقات جدید نشان می‌دهند که باکتری‌ها می‌توانند نانوسیم‌هایی شبیه موهای رسانا رشد دهند. آنها می‌توانند از طریق این سیم‌ها انرژی خود را به اشتراک گذاشته، باهم تنفس کرده، و حتی باهم ارتباط برقرار کنند.
گروهی از محققان در حالی که تلاش می‌کردند قابلیت میکروب‌ها در بستن یک مدار میان دو الکترود میکروسکوپی را بررسی نمایند، برای اولین بار مشاهده کردند که باکتری‌های Shewanella oneidensis به‌عنوان مدارات زیستی زنده عمل می‌کنند.
زمانی که این نانوسیم‌ها که عمدتاً از پروتئین‌ها ساخته شده‌اند (درست همانند موی ما)، میان دو الکترود ارتباط برقرار کرده و مدار را می‌بندند، یک جریان الکتریکی قابل اندازه‌گیری تولید می‌کنند. قطع کردن نانوسیم‌ها جریان را قطع می‌کند.
محمد النگار، زیست‌فیزیکدان دانشگاه کالیفرنیای جنوبی در لس‌آنجلس می‌گوید: «این اولین اندازه‌گیری انتقال الکترون‌ها توسط نانوسیم‌هایی است که باکتری‌ها تولید کرده‌اند».
چنین باکتری‌هایی با دادن الکترون‌های خود به یک فلز همانند آهن تنفس می‌کنند. در مقابل، انسان هنگام تنفس الکترون‌های خود را به اکسیژن می‌دهد، به‌همین دلیل ما به گاز اکسیژن نیاز داریم. باکتری‌هایی که دسترسی به چیزی که بتواند الکترون‌های آنها را بگیرد نداشته باشند، می‌میرند. اما آنها می‌توانند تحت شرایط بسیار دشوار نانوسیم‌هایی رشد داده و از طریق این نانوسیم‌ها به باکتری‌های دیگر وصل شوند. بدین ترتیب یک زنجیره ایجاد کرده و قادر خواهند بود الکترون‌های خود را به گیرنده‌هایی که در فاصله دور قرار دارند، برسانند.
النگار می‌گوید: «این یک پاسخ اجتماعی برای انتقال الکترون است. به عبارت دیگر در اینجا یک تنفس مشترک اتفاق می‌افتد».
النگار و همکارانش با بهره‌گیری از توانایی طبیعی Shewanella در تولید نانوسیم‌ها در شرایط سخت، محیط را به گونه‌ای دستکاری کردند که این باکتری‌ها نانوسیم‌های بسیار زیادی تولید کنند.
اصطلاح «نانوسیم باکتریایی» در سال ۲۰۰۶ ظهور کرد. بنابر گفته یوری گوربی از موسسه J. Craig Venter در سن‌دیگو و یکی دیگر از همکاران این کار پژوهشی، که وجود نانوسیم‌ها را در Shewanella کشف کرد، تاکنون کمتر از ۱۰ مقاله در این زمینه منتشر شده است.
محققان ابتدا دریافتند که فلزات نزدیک این نانوسیم‌های باکتریایی، الکترون دریافت کرده یا به عبارت دیگر احیا می‌شوند. این مشاهده نشان داد که احتمالاً این نانوسیم‌ها یک جریان الکتریکی از خود عبور می‌دهند.
محققان می‌گویند باکتری‌های زیادی برای زنده ماندن گروهی از چنین نانوسیم‌هایی استفاده می‌کنند. برخی دانشمندان حتی این تئوری را مطرح کرده‌اند که این نانوسیم‌ها امکان برقراری ارتباط میان باکتری‌ها را ایجاد می‌کنند.
جزئیات این کار در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است.
