مواد بیولوژیکی تولید شده توسط پرینترهای سه بعدی می توانند آب را تصفیه کنند

مواد ضد آلودگی جدید برای تصفیه آب

این ماده جدید از پلیمری بر پایه جلبک دریایی ساخته شده است. این پلیمر با باکتری های دستکاری شده ژنتیکی ترکیب شده است.

جان پوکورسکی، پروفسور مهندسی نانو که این تحقیق را رهبری کرد، در یک انتشار رسمی گفت:

“آنچه نوآورانه است جفت کردن یک ماده پلیمری با یک سیستم بیولوژیکی برای ایجاد یک ماده زنده است که می تواند به روش هایی عمل کند و به محرک ها پاسخ دهد که مواد مصنوعی معمولی نمی توانند.”

برای این نوآوری، مواد زنده با استفاده از آلژینات ساخته شد. آلژینات یک پلیمر طبیعی است که از جلبک دریایی استخراج می شود.

پس از هیدراته و ساخت با دقت ژل، در نهایت این مخلوط برای تولید مواد جدید به یک چاپگر سه بعدی وارد شد.

با انجام یک سری آزمایش‌های دقیق بر روی هندسه‌های مختلف، این تیم ساختاری شبکه مانند را انتخاب کردند. ثابت شد که این هندسه برای بقای ژل  سیانوباکتری‌ها  کارآمدترین است و دسترسی آنها به مواد مغذی، گازها و نور را تسهیل می‌کند. درنتیجه، تا زمانی که فرآیند تصفیه به‌طور کامل انجام شود، در داخل مواد به رشد خود ادامه می‌دهند.

علاوه‌براین، طراحی شبکه مانند ویژگی قابل توجه دیگری نیز دارد: «نسبت سطح به حجم بالا».

این ویژگی به‌طور قابل توجهی قدرت ضد آلودگی مواد جدید را بهبود می‌بخشد.

باکتری‌های خود ویرانگر

قابل ذکر است، این باکتری دستکاری‌شده ژنتیکی، تولید آنزیم ضد آلودگی به نام  لاکاز  را امکان‌پذیر می‌کند.

تولید این آنزیم به‌طور مؤثر آلاینده‌های آلی مختلف را به مولکول‌های خوش‌خیم تبدیل می‌کند. مطالعات قبلی کارایی لاکاز را در خنثی کردن طیف وسیعی از آلاینده‌های آلی نشان داده‌اند.

یکی دیگر از جنبه های مهم این باکتری اصلاح شده ظرفیت آن برای خود تخریبی پس از اتمام کار تصفیه آن است.

این کار با واکنش باکتری های دستکاری شده ژنتیکی به مولکولی به نام تئوفیلین انجام شد. وجود این مولکول ها باعث می شود باکتری ها پروتئینی تولید کنند که در نهایت شروع به تخریب سلول های آنها می کند.

به این ترتیب می توانیم نگرانی ها در مورد وجود باکتری های اصلاح شده ژنتیکی در محیط را نیز کاهش دهیم.