Magnetic bacteria and their potential applications: a review article

Введение. Статья предоставляет обзор научных открытий, касающихся магнитотак-тических бактерий (МТБ). Результаты открытий используются в микробиологии, минералогии, лимнологии, физике, биофизике, химии, биохимии, геологии, кристаллографии и астробиологии. Магнитосомы МТБ организованы в линейные цепи и ориентируют клеточные тела вдоль силовых линий геомагнитного поля, причем вращательные движения жгутиков приводят к т. н. магнитотаксису. Материалы и методы. Обзорная статья о бактериях, чувствительных к магнитному полю, является компиляцией нескольких научных работ из различных научных учреждений. Наиболее важные моменты этого обзора сводятся к следующим положениям: 1) любая биологическая система способна создавать магнитные биоматериалы, такие как магнетит (Fe3O4) и грегит (Fe3S4); 2) навигация этих нанокристал-лов в биологической системе взаимосвязана с магнитным полем Земли. Результаты исследования. Исследователи, участвующие в изучении данной темы, показали, что магнитотактические бактерии действительно реагируют на магнитное поле. Это делает их привлекательными для медико-биологического и промышленного использования из-за наличия сильных электромагнитов, сверхпроводящих магнитов и постоянного магнита. Магнетические бактерии также могут быть использованы в качестве диагностического инструмента при обнаружении дефектов даже на наноуровне. Обсуждение и заключения. Несмотря на важность этой темы, которая пока находит лишь ограниченное применение в медицинской области, необходимо исследовать мир этих бактерий, которые являются кандидатами для использования в новых промышленных технологиях и терапевтических стратегий в медицины.Introduction. This outline explores the scientific discovery concerning the magnetotac-tic bacteria (MTB). The results of the discovery are used in microbiology, mineralogy, limnology, physics, biophysics, chemistry, biochemistry, geology, crystallography, and astrobiology. Magnetosomes of the MTB are organized in linear chains and orient the cell body along geomagnetic field lines while flagella actively propel the cells, resulting in so-called magnetotaxis. Materials and Methods. The review article about the magnetotactic bacteria is a collection of many research papers from different institutes. The emerging important points about this review lie in: (1) any biological system is capable of producing magnetic biomaterials such as magnetite (Fe3O4) and gregite (Fe3S4); (2) the navigation of these nano-crystals in the biological system is interconnected with the Earth's magnetic field. Results. The researchers involved in the study have shown that the magnetotactic bacteria do respond to a magnetic field. This makes them attractive for biomedical and industrial applications because of the availability of superior electromagnets, superconducting magnets and permanent magnet. Magnetic bacteria can also be used as a diagnostic tool in the detection of imperfections even at the nanoscale. Discussion and Conclusions. Although the importance of this issue is still limitedly used in medical area, more performance is necessary to explore the world of these bacteria that are candidate for new industry and new therapy strategies in biotechnology and medical fields.