Aalto Üniversitesi’nden bilim insanları, bakterileri kullanarak nanoselülozdan karmaşık 3 boyutlu nesneler ürettirmeyi başardı. Bu teknikte araştırmacılar, süperhidrofobik(çok su itici) yüzeylerde bakteri kolonilerini yönlendirerek, aynı 3D yazıcı gibi kullanabiliyor. Bu tekniğin doku rejenerasyonu ya da hasarlı organ değişim iskeleti üretmede potansiyel kullanım alanları olabilir. Araştırma sonuçları ACS Nano dergisinde yayınlandı.
Diğer 3D yazıcı metotlarında kullanılan ipliksi cisimlerin aksine, yeni teknikte bir saç telinin çapından binlerce kez daha ince iplikçikler üretilebiliyor, düzenlenebiliyor ve hatta tabakalar şeklinde dizilebiliyor. Farklı kalınlık ve topografileri sayesinde doku rejenerasyonu uygulamaları için yeni uygulama olanakları doğabilir. Bu türde fiziksel karakteristikler özellikler kas veya beyin dokuları gibi destek gereken malzemelerin üretimi ve rejenerasyonunda önem arz ediyor.
“Bu sanki şişeye milyarlarca mini 3D yazıcı sığdırmaya benziyor. Bakterileri doğal mikrobotlar gibi düşünebiliyor. Bu mikrobotlar inşa bloklarını alarak, doğru bir veri girişiyle kompleks şekiller ve yapılar oluşturabilir,” diyor Aalto Üniversitesi’nden doktora öğrencisi Luiz Greca.
Bir kere süperhidrofobik küf, su ve besinle(şeker,protein ve hava) bir araya gelince aerobik bakteri nanoselüloz üretiyor. Süperhidrofobik yüzey, özünde havayı yakalayarak hapsettiğinden, bakteriyi yüzeyi kopyalayarak ağsı biyofilm yaratmaya teşvik eder. Zamanla biyofilm kalınlaşarak nesneyi daha güçlü hale getirir.
Ekip bu tekniği kullanarak daha önceden tasarlanmış 3D objeler yarattı. Üretilen nesneler tek bir saç telinin onda birinden 15-20 cm büyüklüğe kadar değişiyor. Ayrıca bu nano fiberler insan dokularına yerleştirildiğinde, yan etkilere neden olmadı. Bu metot sayesinde, doktorlar için gerçekçi insan organ modelleri de üretilebilir ya da in-vitro deneyleri için de kullanılabilir.
Araştırmacıların kullandığı bakteri suşu; Kolombiya,Medellin’de bir markette bulunduğundan, adı Komagataeibacter medellinensis olarak verildi.
Doğada ve mühendislikte süperhidrofobik yüzeyler toz yapışmasını engellediği gibi mikroorganizmaların yapışmasını engelliyor.
İşte bu sayede bakteri yüzeyden kolayca çıkarılabiliyor ya da son malzemenin üstünde bırakılabiliyor.
Universidad Pontificia Bolivariana’dan araştırmacılar, bu sayede yaşa bağlı doku dejenerasyonu uygulamalarında bir adım daha ileriye gidilebileceğini vurguluyorlar. Elde edilen bu sonuç, bakteri üretimi materyallerde, tümüyle kontrolün sağlanması için önemli bir gelişmedir.
Araştırma Referansı:
Luiz G. Greca et al, Guiding Bacterial Activity for Biofabrication of Complex Materials via Controlled Wetting of Superhydrophobic Surfaces, ACS Nano (2020). DOI: 10.1021/acsnano.0c03999
