La cellulose bactérienne (BC) est un matériau cellulosique produit par fermentation microbienne avec une structure de réseau poreux unique. BC fonctionnalisé a des perspectives d'application dans de nombreux domaines, comme la détection chimique, imagerie biologique, et l'adsorption d'huile.

Maintenant, BC est souvent fonctionnalisé par revêtement physique ou modification chimique. Le revêtement physique peut fournir une condition de modification légère, mais les fragments fonctionnels souffrent potentiellement d'excrétion. Les matériaux modifiés chimiquement sont difficiles à mettre en œuvre pour une production à l'échelle industrielle, en raison de leur piètre performance et de leur grave pollution de l'environnement.

Récemment, une équipe de recherche dirigée par les professeurs Xian Mo et Zhang Haibo de l'Institut de technologie des bioénergies et des bioprocédés de Qingdao (QIBEBT) de l'Académie chinoise des sciences a développé une nouvelle méthode de fonctionnalisation de la cellulose bactérienne.

BC avec une fonctionnalité fluorescente non naturelle a été obtenue par fermentation in situ de Komagataeibacter sucrofermentans (K. sucrofermentans, un micro-organisme qui produit du BC), en utilisant du glucose modifié par la 6-carboxyfluorescéine (6CF-Glc, une molécule de glucose modifiée qui a une fluorescence) comme substrat.

La méthode a prouvé la faisabilité de la synthèse in situ de matériaux fonctionnels par fermentation microbienne, a réalisé la synthèse microbienne de matériaux cellulosiques fonctionnels fluorescents et a étendu avec succès la biologie synthétique au domaine de la fonctionnalisation des matériaux.

Les excellentes propriétés des matériaux fonctionnels ont été analysées par diverses méthodes et comparées à celle de la cellulose obtenue par des méthodes de modification traditionnelles.

Les résultats ont montré que la nouvelle méthode avait les avantages de la protection de l'environnement, à bas prix, distribution contrôlable et uniforme des fractions fonctionnelles, et résoudre le problème de goulot d'étranglement dans la synthèse et la performance des matériaux fonctionnels. La nouvelle méthode devait également permettre la modification chirale de molécules fonctionnelles sur des sites moléculaires spécifiques.

Ce travail fournit non seulement de nouvelles perspectives et idées pour la biosynthèse de matériaux BC fonctionnels, mais aussi une nouvelle perspective pour la synthèse in situ d'autres matériaux fonctionnels par des micro-organismes.