Diatom Odontella aurita və yaşıl yosun Tetraselmis striata kimi mikroyosunlar lipidlərin və fotoaktiv piqmentlərin yüksək tərkibinə görə 3D lazer çapı üçün davamlı materialların istehsalı üçün “biofaktoriya” kimi xüsusilə uyğundur.

Heydelberq Universitetinin Molekulyar Sistemlər Mühəndisliyi və Qabaqcıl Materiallar İnstitutunun (IMSEAM) alimi Prof. Dr. Eva Blaskonun rəhbərlik etdiyi beynəlxalq tədqiqat qrupu ilk dəfə olaraq xammaldan mürəkkəb biouyğun 3D mikro strukturların çapı üçün mürəkkəb istehsalında uğur qazanıb. mikroyosunlardan çıxarılan materiallar. Mikroyosun əsaslı materiallar gələcəkdə 3D hüceyrə kulturaları üçün implantlar və ya iskelelər üçün əsas kimi istifadə edilə bilər.

Əsər Advanced Materials jurnalında dərc olunub .

Əlavə istehsal üsulları arasında iki fotonlu 3D lazer çapı mikro və nanoölçülü istehsal üçün xüsusi üstünlüklər təklif edir. Möhtəşəm həlli sayəsində o, optika və fotonika, mikrofluidika və biotibb daxil olmaqla çoxsaylı sahələrdə tətbiq tapır. Proses lazer şüasının “mürəkkəb” adlanan maye, fotoreaktiv qatran üzərində fokuslanmasını nəzərdə tutur. Fokus nöqtəsində lazer işığı foto başlatıcılar kimi tanınan xüsusi molekulları aktivləşdirir və mürəkkəbin yerli bərkiməsinə səbəb olan kimyəvi reaksiyaya səbəb olur.

Bu günə qədər neft-kimya əsaslı polimerlər bu yüksək dəqiqlikli 3D lazer çap prosesi üçün əsasən mürəkkəb kimi istifadə edilmişdir. Bununla belə, bu polimerlər qalıq yanacaqların tükənməsinə və istixana qazlarının emissiyasına töhfə verir və Prof. Blaskonun qeyd etdiyi kimi, zəhərli komponentləri də ehtiva edə bilər. Mikro yosunlar sürətli böyümə sürətinə, becərmə zamanı CO ₂ fiksasiyasına və biouyğunluğuna görə 3D çap üçün davamlı materialların istehsalı üçün “biofabriklər” kimi xüsusilə uyğundur .

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=8188791252&adk=2329133447&adf=1857921027&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1723483429&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2024-08-3d-laser-bioinks-microalgae.html%23google_vignette&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTUuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTI3LjAuNjUzMy4xMDAiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90KUE7QnJhbmQiLCI5OS4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEyNy4wLjY1MzMuMTAwIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEyNy4wLjY1MzMuMTAwIl1dLDBd&dt=1723482166266&bpp=3&bdt=1135&idt=906&shv=r20240807&mjsv=m202408080101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D6bf3eefe49031f83%3AT%3D1721367059%3ART%3D1723483189%3AS%3DALNI_MacAfAOJA8VyURIyKJCZKOtEk96_Q&eo_id_str=ID%3D253fe466b124068d%3AT%3D1721367059%3ART%3D1723483189%3AS%3DAA-Afja3CR3UFVWEVuVSmzApOeu3&prev_fmts=0x0%2C1519x694&nras=2&correlator=758028938491&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=2&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=1962&biw=1519&bih=695&scr_x=0&scr_y=0&eid=44759876%2C44759927%2C44759837%2C31085990%2C44795922%2C95330276%2C95332585%2C95334525%2C95334828%2C95337870%2C31086012%2C95339233%2C95336266%2C31078663%2C31078665%2C31078668%2C31078670&oid=2&pvsid=1356900276248698&tmod=1796551444&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fpage2.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C695&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=0&td=1&tdf=0&psd=W251bGwsbnVsbCwibGFiZWxfb25seV8xIiwxXQ..&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=M

Qrupu makromolekulyar kimya, materialşünaslıq və 3D nanofabrikasiya interfeysində tədqiqat aparan professor Blasko deyir: “Üstünlüklərinə baxmayaraq, mikroyosunlar yüngül əsaslı 3D çap üçün xammal kimi demək olar ki, nəzərə alınmayıb”.

Tədqiqat qrupu ilk dəfə mikroyosunlardan yüksək ayırdetmə qabiliyyətinə malik 3D lazer çapı üçün biouyğun materialların çıxarılmasına nail olub. Tədqiqatçılar eksperimentləri üçün iki növ – diatom Odontella aurita və yaşıl yosun Tetraselmis striata seçiblər ki, bunlarda trigliseridlər şəklində xüsusilə yüksək lipidlər var.

Qrup trigliseridləri çıxardı və yüngül şüalanma altında sürətli müalicəni asanlaşdırmaq üçün onları akrilatlarla funksionallaşdırdı. Mikroyosunlarda mövcud olan fotoaktiv yaşıl piqmentlər fototəşəbbüs kimi uyğun olduğunu sübut etdi. İşığa məruz qaldıqda, onlar mürəkkəbi üç ölçülü bir quruluşa qatılaşdıran kimyəvi reaksiyaya səbəb olurlar.

IMSEAM-da Blasco-nun tədqiqat qrupunun doktorantı, birinci müəllif Clara Vazquez-Martel izah edir: “Bu yolla biz adi mürəkkəblərdə istifadə olunan fotobaşlatıcılar kimi potensial zəhərli əlavələrdən istifadə etmərik”.

Tədqiqatçılar yeni mürəkkəb sistemindən istifadə edərək, dam örtüyü və boşluqlar kimi mürəkkəb xüsusiyyətləri nümayiş etdirərək yüksək dəqiqliklə müxtəlif 3D mikro strukturları istehsal edə bildilər. Hüceyrə mədəniyyəti təcrübələrindən istifadə edərək, tədqiqatçılar mikroyosun əsaslı mürəkkəblərin biouyğunluğunu da araşdırdılar. Hüceyrələrin təxminən 24 saat ərzində becərildiyi 3D mikroskaffoldlar hazırladılar. Demək olar ki, 100% sağ qalma nisbətini müşahidə etdilər.

Professor Blasko deyir: “Nəticələrimiz təkcə işıqla daha davamlı 3D çap üçün deyil , həm də həyat elmi tətbiqləri üçün – 3D hüceyrə mədəniyyətlərindən biouyğun implantlara qədər yeni imkanlar açır”.

Tədqiqat Heidelberg Universiteti və Karlsrue Texnologiya İnstitutunun (KIT) əməkdaşlığı olan “Sifariş üçün hazırlanmış 3D Materiya” Mükəmməllik Klasteri çərçivəsində aparılıb. Bu tədqiqatda Heidelberg, KIT və Las Palmas de Gran Canaria Universitetində (ULPGC, İspaniya) İspan Yosun Bankının tədqiqatçıları iştirak etmişdir.

Ətraflı məlumat: Clara Vazquez-Martel et al, Printing Green: İşıqlı, qabaqcıl materiallarla 3D çap üçün mikroyosun əsaslı materiallar (2024). DOI: 10.1002/adma.202402786

Jurnal məlumatı: Təkmil materiallar 

Heidelberg Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir