3 марта, 2024

Frant.me

Информационный портал Кузбасса

Как живые материалы из водорослей могут лучше поглощать углерод?

Как живые материалы из водорослей могут лучше поглощать углерод?

Ученые из Делфтского технического университета обнаружили, как клетки микроводорослей могут оптимально расти в живой материи, управляемой фотосинтезом. Эти живые материалы на основе водорослей имеют различные применения: от функциональных объектов до углекислого газа.2— Хранение источников кислорода для биологических тканей.

На изображении показано поперечное сечение живой материи, подвергшейся манипуляциям в процессе фотосинтеза. В правой части изображения вы можете увидеть скопления клеток водорослей, которые преобразуют солнечный свет, углекислый газ и воду в глюкозу.

Команда под руководством Мари-Евы Упен Там и Кунала Масании представляет свои новые взгляды на… Передовые материалы.

«Инженерные живые материалы (ELM) — это интересная новая группа материалов, которая может произвести революцию в обществе», — говорит биофизик Обхин Тэм. «Примером этого является фотосинтетическая живая материя, в которой активно растут фотосинтезирующие организмы. Мы изучали ясени с помощью фотосинтезирующих водорослей, которые в конечном итоге можно было бы использовать для доставки кислорода в биологические ткани. Искусственная эволюция. Гистология приобретает особое значение, учитывая растущую нехватку органов». трансплантаты.

Контроль роста

«Одним из основных ограничений, мешающих более широкому использованию этих материалов, является то, что в настоящее время мы не знаем, как контролировать рост клеток в этих материалах. Это то, что мы исследовали. Мы исследовали, как на рост клеток влияет форма материала, воздействие света и доступ к питательным веществам». И углекислый газ2«Говорит Убин Там.

«Нам удалось показать, что клетки росли в основном по краям материала, где у них больший доступ к воздуху и свету», — добавляет первый автор Чон-Джу О. Исследователи обнаружили, что тонкая структура повышает эффективность ELM. Таким образом, относительно большая часть клеток расположена по краям и, таким образом, имеет доступ к воздуху.

У природы есть ответ

Природа пришла к такому же выводу: рост клеток вяза точно соответствует тому, как устроен лист растения. Тонкие листья с большим количеством клеток вдоль поверхности подвергают большую часть клеток воздействию воздуха и солнечного света.

READ  Двадцать лет кафе Veenendaal-Reinsaud при болезни Альцгеймера: «Слабоумие увеличивается вдвое»

«Наши результаты показывают, что доступ к свету и углекислому газу2 Это ключ. Введение в структуры небольшого газообменного отверстия явно улучшило рост клеток во внутренних слоях. Однако это ускоряет процесс высыхания, что в конечном итоге вредно для клеток, говорит ученый-материаловед Масанья. Этот аспект также можно найти в природе. Листья имеют очень маленькие отверстия, называемые устьицами. «Растения открывают свои устьица как шлюзы для улучшения газообмена, не позволяя при этом уходить большому количеству воды.Механизмы, реагирующие на дефицит углекислого газа.2«Как и устьица листа, они будут очень полезны для фотосинтезирующих пепловых организмов и увеличат их продолжительность жизни и эффективность в будущем», — говорит Масанья.

Чернила для 3D-печати

В этом исследовании команда изучила различные формы материалов и их влияние на рост клеток. «Чтобы сделать это возможным, мы разработали новый тип чернил. Это материал, который выходит из принтера. «Мы искали чернила, которые позволили бы нам печатать более крупные и сложные формы», — говорит Обин Тэм. ее группа в Колледже прикладных наук изучала рост клеток, она начала. Кунал Масания из Школы аэрокосмической техники разрабатывает новые чернила для 3D-печати, и в сотрудничестве с Элвином Караной из Школы промышленного дизайна они изучают возможности создания 3D-структур из живых фотосинтетических материалов для будущих приложений.