Вчені з університету Каліфорнії в Ірвіні і університету Джона Хопкінса використовували електронну мікроскопію і спектральну візуалізацію, щоб зрозуміти, як мікроби перетворюють гірські породи в корисні речовини. Розуміння цих процесів допоможе у створенні виробництв для космічних колоній.

У дослідженні, опублікованому в журналі Materials Today Bio, вчені показали, як ціанобактерії, що живуть в екстремальних умовах, добувають залізо, необхідне для функціонування живих організмів. Дослідження показало, що ціанобактерії виробляють біоплівки, які розчиняють частинки магнітного оксиду заліза в гіпсових породах, згодом перетворюючи магнетит в окислений гематит.

схема виробництва заліза (гематиту або оксиду заліза) з гіпсових порід зображення: Wei Huang et al., Materials Today Bio

За допомогою електронної мікроскопії та спектроскопічних інструментів, дослідники знайшли докази існування мікробів у зразках гіпсових порід з пустелі Атакама. Це одне з найбільш посушливих і суворих місць на Землі, відзначають автори роботи. У своєму дослідженні вони спостерігали, як бактерії трансформували мінерали, що містяться в гіпсі.

Клітини ціанобактерій сприяли розчиненню магнетиту та солюбілізації заліза, виробляючи велику кількість позаклітинних полімерних речовин, що призводило до розчинення та окислення магнетиту в гематит. При цьому процес прискорювався в присутності наночастинок магнетиту.

Дослідники вважають, що мікробні колонії та технології, які вони застосовують, можна поєднати з 3D-друком та виробництвом у масштабах, необхідних для забезпечення матеріалами цілих колоній. Крім того, аналогічний процес збору корисних речовин з крупинок можна використовувати для ефективної та економічної обробки "бідної" руди, з низьким вмістом потрібних елементів.