Peneliti Bersihkan Polutan Air Dengan Filter Yang Mengandung Bakteri

JAKARTA - Membersihkan polutan di air belakangan menjadi salah satu masalah penting di tengah lonjakan polusi yang terjadi di seluruh dunia. Para peneliti pun terus melakukan penelitian tentang cara-cara membersihkan polutan dari air.

Isu polusi air ini pun mendorong para peneliti di University of California San Diego untuk menciptakan alat pemurni air, namun dengan cara-cara yang sedikit menggeser pola pikir mendasar selama ini, yaitu dengan bakteri.

Dikutip dari Popsci, para peneliti ini merekayasa material hidup yang terdiri dari polimer rumput laut dan bakteri yang diubah secara genetik. Hasilnya, manipulasi ini mampu memecah polutan organik dalam air.

Dirinci dalam sebuah jurnal yang diterbitkan di Nature Communications, kreasi luar biasa ini berasal dari tim yang bekerja di Pusat Penelitian Sains dan Teknik Material (MRSEC) Universitas California San Diego.

Tim peneliti ini pertama kali menghidrasi polimer yang berasal dari rumput laut yang dikenal sebagai alginat. Sementara itu, mereka juga merekayasa genetika bakteri fotosintetik yang banyak tersebar di air yang disebut cyanobacteria untuk menghasilkan laccase, enzim yang mampu menetralkan polutan organik seperti antibiotik, pewarna, obat-obatan farmasi, dan BPA.

Material hidup ini pun kemudian digabungkan dan melewati printer 3D untuk menghasilkan desain filter seperti grid, yang rasio luas permukaannya memungkinkan bakteri mengakses cahaya, gas, dan nutrisi secara optimal.

"Kolaborasi ini memungkinkan kami untuk menerapkan pengetahuan kami tentang genetika dan fisiologi cyanobacteria untuk menciptakan bahan hidup, di mana kita bisa berpikir kreatif tentang rekayasa fungsi baru cyanobacteria untuk membuat produk yang lebih bermanfaat," kata anggota fakultas School of Biological Sciences Susan Golden dalam sebuah pernyataan.

Untuk menguji kreasi mereka, para insinyur mengadu dekontaminan (filter) mereka dengan air yang tercemar oleh nila carmine, pewarna biru yang sering digunakan dalam pembuatan tekstil bahan denim. Filter tersebut pun berhasil menghilangkan warna larutan air dengan aman dan efektif selama beberapa hari.

Namun, itu masih meninggalkan campuran alginat-cyanobacteria di dalam air. Mengganti satu polutan asing dengan bakteri asing yang disintesis tidak selalu memecahkan masalah kontaminasi yang lebih besar.

Untuk mengatasi hal ini, tim lebih lanjut merekayasa versi cyanobacteria mereka untuk merespons teofilin secara negatif. Sebuah molekul yang mirip dengan kafein yang ditemukan di banyak teh dan cokelat.

Akhirnya, setiap kali zat dekontaminasi bersentuhan dengan molekul, bakteri kemudian menghasilkan protein spesifik untuk memecah dan menghancurkan sel-selnya sendiri, selayaknya "bunuh diri setelah bekerja".

"Material hidup dapat bertindak atas polutan yang diinginkan, kemudian molekul kecil dapat ditambahkan setelahnya untuk membunuh [cyanobacteria]. Dengan cara ini, kita dapat mengurangi kekhawatiran tentang bakteri yang dimodifikasi secara genetik yang tertinggal di lingkungan," kata Jon Pokorski, seorang profesor nanoengineering dan co-lead penelitian, mengatakan dalam pengumuman itu.

Dengan kreasi ini, para peneliti berharap desainnya mampu membersihkan polutan dalam air tanpa perlu menambahkan bahan kimia lain yang tak memecahkan masalah.