‘Yaşayan Mürekkep’ ile 3D baskılar

Araştırmacılar, içinde canlı bakteri bulunan mürekkep kullanılan üç boyutlu yazıcı sistemi geliştirdi. Bu yeni mürekkep sayesinde, mürekkepteki bakterinin türüne göre değişen, küçük boyutlarda biyokimyasal maddeler üretmek mümkün oluyor. Çalışma, toksik maddelerin etkisiz hale getirilmesini sağlayan materyallerin üretiminde veya biyomedikal uygulamalar için yüksek saflıkta selüloz üretiminde kullanılabilir. Bilimciler yeni materyale ‘functional living ink’in kısaltması (kullanışlı yaşayan mürekkep) olarak Flink adını verdi.

Farklı bakteriler, farklı işlevler

Yeni geliştirilen yazıcı sistemi birçok potansiyel kombinasyonun üretimine imkan sağlıyor. Tek seferde, farklı konsantrasyonlarda farklı bakteri türleri içeren dört tane mürekkep kullanılarak farklı özellikte objeler üretilebiliyor.

Araştırmacılar öncelikle Pseudomonas putida adlı bakteri türünü daha sonra ise Acetobacter xylinum türünü kullanarak çalışmalar yaptı. İlk bakterinin kimya endüstrisinde sıkça üretilen toksik kimyasal fenolü etkisiz hale getirdiği, ikinci bakterinin ise yüksek saflıkta nanoselüloz ürettiği fark edildi. Bu bakteriyel selüloz ağrıları dindirebiliyor ve nemi koruyor. Ayrıca, dayanıklı olduğu için yanık tedavisinde potansiyel uygulamaları olabileceği düşünülüyor.

“Diş macunu ile el kremi arası bir kıvamda”

Bakteri içeren hidrojelin üretimi esnasında jelin akışkanlığının çok önemli olduğu fark edildi. Araştırmacılardan Manuel Schaffner, “Mürekkebin diş macunu ile Nivea el kremi arasında bir kıvamda olması gerek.” diyor. Zira mürekkebin yoğunluğu bakterilerin hareketini etkiliyor. Mürekkep koyulaştıkça bakterilerin hareketi zorlaşıyor. Ayrıca, üç boyutlu yazıcıda yazdırılan objelerin kendi üzerine eklenecek katmanları taşıyabilecek kadar sağlam olması gerekiyor. Eğer fazla akışkan olurlarsa ağırlığı taşıyamazlar ve dayanıklı maddeler üretmek mümkün olmaz.

Bilimciler ürettikleri maddelerin kullanım ömrünü henüz araştırmadı. Araştırmacılardan Patrick Rühs, “Bakteriler hayatta kalmak için fazla kaynağa ihtiyaç duymadığından üretilen malzemelerin uzun süre dayanacağını tahmin ediyoruz fakat çalışma henüz başlangıç aşamasında. Birçok insan bakterileri hastalıklarla ilişkilendirse de bakteriler olmadan hayatta kalamayacağımızı unutmamakta fayda var.” diyor. Araştırmacılar, geliştirilen mürekkebin tamamen güvenli olduğunu, kullandıkları bakterilerin faydalı bakteriler olduğunu söylüyor.

İçme suyundaki toksinleri tespit etmek için kullanılabilir

Araştırmacılar, geliştirdikleri yeni mürekkebin tıp ve biyoteknoloji dışında da birçok alanda kullanılabileceğini düşünüyor. Örneğin; üç boyutlu yazıcıda üretilen objeler bozunma sürecini veya biyofilm oluşumunu araştırmak için kullanılabilir. Bir diğer pratik kullanım fikri ise, üç boyutlu yazıcıda içme suyundaki toksinleri belirleyebilen bakterilerin kullanıldığı sensör veya petrol sızıntısı gibi olaylarda kullanmak üzere filtreler üretmek.

Fakat öncelikli olarak uzun zaman alan yazdırma sürecini ve jelin yoğunluğuyla ilgili sorunları aşmak gerek. Örneğin şu anda asetobakterin selüloz üretmesi birkaç gün alıyor fakat bilimciler, süreci hızlandıracaklarına ve iyileştireceklerine inanıyor.

Kaynak: Futurity