Bilim İnsanları, Kendi Kendini Çoğaltabilen Malzeme Üretti


En güncel bilimsel haberlerden, akademik teklif, çağrı, etkinliklerden haberdar olmak için e-bültenimize üye olun.

E-Bülten Aydınlatma Metni

17/01/2020

TABIP Portal tarafından eklenmiştir.

Bilim insanları, kendi kendini iyileştirebilen ve çoğaltabilen cansız bir malzeme ürettiler. Tasarlanmış Yaşayan Malzemeler (ELM) adı verilen bu malzemeler, çoğunlukla bir bakterinin cansız bir maddeye eklenmesiyle oluşturuluyor.

Günümüzde kullandığımız malzemelerin çoğu aslında canlı organizmalardan elde ediliyor. Tekstilden kimyaya kadar kullandığımız ürünlerde cansız malzemeleri canlılardan üretiyoruz. Peki ya tuğla? Bilim insanları, yeni bir araştırmada yalnızca canlı bir organizmadan bir tür beton formu elde etmekle kalmadılar, doğru girdiler verildiğinde tek bir tuğladan iki, dört ve sekiz tuğla oluşturmayı da başardılar.

Bu yeni malzemenin yakın zamanda kendiliğinden ev inşasına başlaması beklenmese de yakın bir gelecekte zarar gören yapı bileşeninin kendi kendini iyileştirmesinde kullanılabilir. Bu canlı betonun Mars'taki astronotlara da birkaç mikrop sayesinde yerel malzemelerden yapılar kurmalarına yardımcı olabileceği dahi düşünülüyor.

'Frankenstein' malzeme

Yeni canlı beton, tasarlanmış canlı malzemeler (ELM) adı verilen ve yeni yeni gelişmekte olan bir alandaki son ürünlerden. ELM yapımında genellikle bakterilerin kullanıldığı canlı organizmalar cansız malzemelere eklenerek onlarda hissetme, iletişim kurma ve çevrelerine tepki verme gibi özellikler yaratmaya çalışıyor. Son yıllarda araştırmacılar basınç hisseden, tehlikeli bir bakteriyi öldüren ve ışığı algılayan ELM'ler oluşturmayı başardılar ancak bu malzemeler genellikle yapısal bir desteğin üzerindeki ince filmlerde ibaretti.

Colorado Üniversitesi'nden malzeme bilimci Wil Srubar ve meslektaşları, büyük bir yapısal malzemeye can vermek istediler. Bunun için siyanobakteri (cyanobacterium) adlı bakteri türünü kum ve hidrojelle karıştıran araştırmacılar, bakteriye böylece yapısal bir destek oluşturdular. Bu karışım büyüdükçe okyanus canlılarındaki kabuğa benzeyen kalsiyum karbonatı ortaya çıkarmaya başladı. Bu karışımın kuruduğunda beton harç kadar sağlam olduğu görüldü. Srubar, malzemenin "Frankenstein gibi" olduğuna dikkat çekiyor.

Daha da önemlisi, yüksek rutubet gibi uygun koşullar olduğunda, canlı malzeme yalnızca hayatta kalmıyor, kendini de çoğaltıyor. Araştırmacılar oluşan orijinal tuğlayı iki bölüp yeni parçalara fazladan kum, hidrojel ve besin eklediğinde, siyanobakterinin iki tuğla oluşturduğu gözlemlendi. Üç nesil sonunda araştırmacıların elinde 8 tuğla vardı.

Wil Srubar, bu yeni ELM'nin astronotlar için de faydalı olacağını düşünüyor. Uzay araçlarının tüm yapı malzemelerini taşıyamayacağına dikkat çeken araştırmacı, astronotların bakteri kültürleri yerel bileşenlerle karıştırarak sağlam yapılar elde edebileceğini öne sürüyor.