Los científicos han construido pequeñas fábricas microbianas basadas en gotas que producen hidrógeno, en lugar de oxígeno, cuando se expone a la luz del día en el aire.

Los hallazgos del equipo de investigación internacional con sede en la Universidad de Bristol y el Instituto de Tecnología de Harbin en China, se publican hoy en Comunicaciones de la naturaleza .

Normalmente, Las células de las algas fijan el dióxido de carbono y producen oxígeno mediante la fotosíntesis. El estudio utilizó gotitas azucaradas llenas de células de algas vivas para generar hidrógeno, en lugar de oxígeno, por fotosíntesis.

El hidrógeno es potencialmente un combustible neutro para el clima, ofreciendo muchos usos posibles como fuente de energía futura. Un gran inconveniente es que la producción de hidrógeno implica el uso de mucha energía, por lo que se están buscando alternativas ecológicas y este descubrimiento podría representar un importante paso adelante.

El equipo, compuesto por el profesor Stephen Mann y el Dr. Mei Li de la Escuela de Química de Bristol junto con el profesor Xin Huang y sus colegas del Instituto de Tecnología de Harbin en China, atrapó diez mil o más células de algas en cada gota, que luego fueron apiñados por compresión osmótica. Enterrando las células profundamente dentro de las gotitas, Los niveles de oxígeno cayeron a un nivel que activó enzimas especiales llamadas hidrogenasas que secuestraron la vía fotosintética normal para producir hidrógeno. De este modo, alrededor de un cuarto de millón de fábricas de microbios, por lo general, solo un décimo de milímetro de tamaño, podría prepararse en un mililitro de agua.

Para aumentar el nivel de desprendimiento de hidrógeno, el equipo cubrió los microrreactores vivos con una capa delgada de bacterias, que fueron capaces de buscar oxígeno y, por lo tanto, aumentar el número de células de algas preparadas para la actividad hidrogenasa.

Aunque todavía en una etapa temprana, el trabajo proporciona un paso hacia el desarrollo fotobiológico de energía verde en condiciones aeróbicas naturales.

Profesor Stephen Mann, Codirector del Centro Max Planck Bristol de Biología Mínima en Bristol, dijo:"El uso de gotas simples como vectores para controlar la organización de las células de las algas y la fotosíntesis en microespacios sintéticos ofrece un enfoque potencialmente benigno para el medio ambiente para la producción de hidrógeno que esperamos desarrollar en trabajos futuros".

El profesor Xin Huang del Instituto de Tecnología de Harbin añadió:"Nuestra metodología es sencilla y debería poder ampliarse sin afectar la viabilidad de las células vivas. También parece flexible; por ejemplo, Recientemente capturamos un gran número de células de levadura en las gotitas y usamos los reactores microbianos para la producción de etanol ".