Një zbulim mbresëlënës nga studiuesit e Universitetit të Kalifornisë, San Diego, mund të ndryshojë mënyrën si përballemi me ndotjen e ujit. Ata kanë zhvilluar një material revolucionar të quajtur “material i gjallë i projektuar”, i cili jo vetëm që pastron ujin nga ndotësit organikë, por është gjithashtu i qëndrueshëm dhe miqësor me mjedisin.
Si funksionon ky material i veçantë?
Ky material inovativ përbëhet nga një përzierje mes një polimeri të nxjerrë nga algat detare dhe mikroorganizmave të modifikuar gjenetikisht. Këto baktere janë të afta të prodhojnë një enzimë që shndërron ndotës të ndryshëm organikë në përbërës të padëmshëm. Një detaj i zgjuar i këtij materiali është se pasi misioni i tij të përfundojë, bakteret vetëshkatërrohen në kontakt me teofilinën – një përbërës natyror që gjendet në çaj dhe çokollatë. Kjo bën që sistemi të jetë i sigurt dhe të mos ndikojë më tej në mjedis.
Mundesh me e lexu edhe…
Në një artikull të publikuar në Nature Communications, studiuesit e UC San Diego e përshkruajnë këtë material si një teknologji të re unike. “Ajo që është novatore këtu është bashkimi i një materiali polimer me një sistem biologjik për të krijuar një material të gjallë që mund të reagojë ndaj stimujve në mënyra që materialet sintetike nuk mund të arrijnë,” tha profesori Jon Pokorski, udhëheqësi i studimit.
Fuqia e bashkëpunimit ndërdisiplinor
Kjo arritje është rezultat i bashkëpunimit mes inxhinierëve, shkencëtarëve të materialeve dhe biologëve në qendrën kërkimore UC San Diego Materials Research Science and Engineering Center (MRSEC). Ky bashkëpunim i mundësoi ekipit të ndërthurte njohuritë nga fusha të ndryshme për të krijuar një material të gjallë me potencial të jashtëzakonshëm.
Susan Golden, pedagoge në Shkollën e Shkencave Biologjike, theksoi rëndësinë e kësaj qasjeje:
“Tani mund të mendojmë në mënyrë kreative për të projektuar funksione të reja tek cianobakteret, për të krijuar produkte edhe më të dobishme.” Kjo bashkëdyzim mes biologjisë dhe shkencës së materialeve po hap një epokë të re për pastrimin e mjedisit.
Si u ndërtua materiali?
Për krijimin e këtij materiali, studiuesit përdorën alginate – një polimer natyror i nxjerrë nga algat detare – duke e kombinuar me cianobaktere, organizma fotosintetikë që jetojnë në ujë. Më pas, përzierja u fut në një printer 3D, ku ekipi eksperimentoi me forma të ndryshme gjeometrike derisa arritën tek një strukturë rrjetëzuese, ideale për rritjen dhe funksionimin e cianobaktereve.
Kjo formë siguron një sipërfaqe të madhe në raport me vëllimin, duke mundësuar që shumica e baktereve të jenë afër sipërfaqes së materialit, ku mund të marrin më lehtë lëndë ushqyese, gazra dhe dritë. Kjo rrit ndjeshëm efikasitetin e tyre në procesin e pastrimit të ujit.
Rezultatet premtuese
Në fazën eksperimentale, shkencëtarët modifikuan gjenetikisht cianobakteret për të prodhuar laccase, një enzimë e njohur për neutralizimin e ndotësve organikë si bisphenol A (BPA), antibiotikë, barna farmaceutike dhe ngjyra industriale. Testet e para treguan se materiali mund të pastrojë me sukses ujin e ndotur me indigo carmine, një ngjyrë blu e përdorur gjerësisht në industrinë tekstile.
Një nga aspektet më mbresëlënëse të kësaj teknologjie është mekanizmi i sigurisë për eliminimin e cianobaktereve të modifikuara pas përfundimit të punës së tyre. Mjafton shtimi i teofilinës, që nxit prodhimin e një proteine vetëshkatërruese tek bakteret.
E ardhmja e pastrimit të qëndrueshëm të mjedisit
Profesori Pokorski beson se në të ardhmen, materialet biologjike mund të reagojnë në mënyrë autonome ndaj stimujve ambientalë, pa pasur nevojë për shtesa të jashtme kimike.
“Qëllimi ynë është të krijojmë materiale që reagojnë ndaj stimujve që janë natyrshëm të pranishëm në mjedis,” tha ai.
Ky zbulim hap rrugën për zhvillimin e teknologjive të reja të gjelbra që mund të ndihmojnë në zgjidhjen e krizës globale të ndotjes së ujërave, në mënyrë të sigurt, efikase dhe të qëndrueshme. /Katror.info
Përgatiti:
