工程師報告了從細菌中收集可用電力的進展。科學家們知道，生活在缺氧環境(包括人體腸道)中的某些細菌已經進化出一種獨特的呼吸形式，包括排泄和抽出電子。換句話說，它們實際上產生的電能理論上可用于為設備供電或凈化水。

有了這些知識，研究人員正在努力設計有效的微生物燃料電池或從有機廢物中發電。NASA甚至調查的細菌是否能動力未來的太空任務。

然而，妨礙將理論轉化為這種實際現實的是，很難確定細菌電性質的確切性質。細胞比哺乳動物細胞小得多，并且在實驗室條件下極難生長。

現在，麻省理工學院(MIT)的研究人員已經開發出一種微流體技術，他們說這種技術可以快速處理小樣本的細菌并測量與微生物發電能力高度相關的特定屬性。

他們在“ 科學進展 ” 雜志上寫道，這種被稱為極化性的特性可用于有效和安全地評估細菌的電化學活性，使他們能夠為特定任務選擇最佳候選者。

“最近的研究表明，可能存在更廣泛的細菌，這些細菌具有[發電]特性，”機械工程師Cullen Buie說。“因此，一種可以探測這些生物的工具可能比我們想象的要重要得多。不僅僅是少數微生物可以做到這一點。

細菌通過在細胞中產生電子然后通過表面蛋白質形成的微小通道將細胞膜轉移到細胞膜上來產生電能，這一過程稱為細胞外電子轉移或EET。

用于探測這種電化學活性的現有技術包括培養大批量細胞并測量EET蛋白的活性或使細胞破裂以純化和探測蛋白質。Buie和麻省理工學院的同事，包括博士后Qianru Wang，決定嘗試找到更快，更少破壞性的東西。

在他們的研究中，他們使用微流體來比較各種細菌菌株，每種菌株都具有不同的已知電化學活性。

它們使每個菌株的微小樣品流過沙漏形的微流體通道，并緩慢地將電壓從零增加到80伏。由此產生的電場推動細菌細胞通過通道，直到它們接近擠壓部分，在那里較強的磁場通過介電電泳(由非均勻電場中的極化效應引起的中性粒子的運動)作用以推回細菌。陷阱到位。

Wang注意到每個細菌細胞的“捕獲電壓”，測量細胞大小，然后用計算機模擬計算細胞的極化率 - 也就是說，細胞形成電偶極子對外部電的響應是多么容易領域。

根據她的計算，她發現更具電化學活性的細菌傾向于具有更高的極化率，并且這種相關性發生在所有測試的物種中。

“我們有必要的證據證明極化性與電化學活性之間存在很強的相關性，”她說。“事實上，極化性可能是我們可以用來代替選擇具有高電化學活性的微生物的東西。