Sebuah rekayasa jamur biasa yang diambil dari sebuah toko kelontong mampu diproses menjadi bionik yang mampu menghasilkan energi.

Peneliti membuat rekayasa jamur biasa menjadi jamur bionik supercharging dengan cyanobacteria 3Dcetak. Jamu bionik ini menghasilkan listrik dan pusaran nanoribbena graphene. Dalam prestasi terbaru mereka, para peneliti di Stevens Institute of Technology, New Jersey, Amerika Serikat, mengambil jamur kancing putih biasa dari toko kelontong dan menjadikannya bionik.

Yakni supercharging dengan cluster cyanobacteria 3D-cetak yang menghasilkan listrik dan pusaran nanoribbon graphene yang dapat mengumpulkan arus. Pekerjaan tersebut dimuat dalam Nano Letters. Penelitian ini mungkin terdengar seperti sesuatu yang ajaib dan mengejutkan. Tetapi ini dimungkinkan karena hibrida adalah bagian dari upaya yang lebih luas untuk lebih meningkatkan pemahaman tentang mesin biologis sel.

Selain itu, penelitian ini juga menjelaskan bagaimana menggunakan molekul-molekul rumit tersebut. “Dalam hal ini, sistem kami – jamur bionik ini – menghasilkan listrik,” kata Manu Mannoor, asisten profesor teknik mesin di Stevens. Yakni dengan mengintegrasikan cyanobacteria yang dapat menghasilkan listrik, dengan bahan berskala nano yang mampu mengumpulkan arus.

“Selain itu, kami dapat mengakses dengan lebih baik sifat-sifat unik keduanya. Lalu menambahkannnya dan menciptakan sistem bionik fungsional yang sama sekali baru,” tambah Mannoor. Kemampuan cyanobacteria untuk menghasilkan listrik sudah dikenal di kalangan bioteknologi. Namun, para peneliti terbatas dalam menggunakan mikroba ini dalam sistem bioengineered karena cyanobacteria tidak bertahan lama pada permukaan bio-kompatibel buatan.

Mannoor dan Sudeep Joshi, rekan pascadoktoral di lab Mannor, bertanya-tanya apakah jamur kancing putih, yang secara alami menampung mikrobiota yang kaya tetapi tidak secara khusus cyanobacteria, dapat memberikan lingkungan yang tepat – nutrisi, kelembaban, pH dan suhu – bagi cyanobacteria untuk memproduksi listrik untuk periode yang lebih lama.

Mannoor dan Joshi menunjukkan bahwa sel-sel cyanobacterial bertahan beberapa hari lebih lama. Ini lebih baik ketimbang ketika ditempatkan pada tutup jamur kancing putih versus silikon dan jamur mati sebagai kontrol yang sesuai. “Jamur pada dasarnya berfungsi sebagai substrat lingkungan yang cocok dengan fungsionalitas canggih untuk menyuburkan cyanobacteria penghasil energi,” kata Joshi.

“Kami menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa sistem hibrida dapat menggabungkan kolaborasi buatan, atau rekayasa simbiosis, antara dua kerajaan mikrobiologis yang berbeda,” tambahnya. Mannoor dan Joshi menggunakan printer 3D berbasis lengan robot untuk pertama kali mencetak “tinta elektronik” yang berisi nanoribbena graphene.

Jaringan bercabang tercetak berfungsi sebagai jaringan pengumpul listrik di atas tutup jamur dengan bertindak seperti probe nano – untuk mengakses bio-elektron yang dihasilkan di dalam sel cyanobacterial. Selanjutnya, mereka mencetak “bio-tinta” yang mengandung cyanobacteria pada tutup jamur. Yakni dalam pola spiral yang bersilangan dengan tinta elektronik di beberapa titik kontak.

Di lokasi-lokasi ini, elektron dapat ditransfer melalui membran luar dari cyanobacteria. Kemudian diteruskan ke jaringan konduktif nanoribbena graphene. Selain cyanobacteria yang hidup lebih lama dalam keadaan rekayasa simbiosis, Mannoor dan Joshi menunjukkan bahwa jumlah listrik yang dihasilkan bakteri ini dapat bervariasi tergantung pada kepadatan dan keselarasan dengan mana mereka dikemas.

Hal ini menunjukkan semakin padat bakteri, semakin banyak listrik yang mereka hasilkan. Dengan pencetakan 3D, dimungkinkan untuk merakitnya sehingga dapat meningkatkan aktivitas penghasil listrik mereka delapan kali lipat lebih banyak. Baru-baru ini, beberapa peneliti memiliki sel bakteri 3D dicetak dalam pola geometris spasial yang berbeda.

Tetapi Mannoor dan Joshi, serta rekan penulis Ellexis Cook, tidak hanya yang pertama yang memola pola itu untuk meningkatkan perilaku penghasil listrik mereka tetapi juga mengintegrasikannya ke mengembangkan arsitektur bionik fungsional. “Dengan pekerjaan ini, kita dapat membayangkan peluang besar untuk aplikasi bio-hybrid generasi mendatang,” kata Mannoor.

“Sebagai contoh, beberapa bakteri dapat bercahaya, sementara yang lain merasakan racun atau menghasilkan bahan bakar. Dengan mengintegrasikan mikroba ini secara mulus dengan bahan nano, kita berpotensi dapat merealisasikan banyak perancang bio-hibrida menakjubkan lainnya untuk lingkungan, pertahanan, perawatan kesehatan, dan banyak bidang lainnya.”(koran-jakarta.com)