Aalto Üniversitesi’ndeki bir ekip; bakterilerden üç boyutlu nesneler üretmek adına çok başarılı çalışmalar gerçekleştirdi. Araştırmacılar kullandıkları teknikler sayesinde, süperhidrofobik yüzeyler aracılığıyla, bakteri kolonilerinin büyümesine rehberlik ettiler. Deneyin sonuçları ise ACS Nano’da yayınlandı.
Kullanılan yeni teknik, insan saçına göre bin kat daha ince olan liflerin herhangi bir açıda çeşitli kalınlıklar oluşturmak için hizalanmasına olanak veriyor. Bu sayede doku dejenerasyonunda birçok yenilik mümkün kılınabilecek. Bu teknikler ayrıca doku yenilemek ve hasarlı organları değiştirmek gibi tıbbi işlemlerde mükemmel bir potansiyele sahip.
Kullanılan tekniklerdeki fiziksel özellikler, beyinde olduğu gibi kaslarda da bulunan belirli doku türlerinin büyümesi ve yenilenmesinde kullanılabilir.
Aerobik bakteriler; süperhidrofobik kalıba girdikten sonra nanoselüloz üretir. Suyu sevmeyen ve sudan kaçan anlamına gelen hidrofobik kalıbın yüzeyi, ince bir hava tabakası hapseder. Bu da bakterileri, kalıbın yüzeyini ve şeklini kopyalayan lifli bir biyofilm oluşturmaya iter. Zamanla bu biyofilm kalınlaşır ve nesnelerin şekli çok daha güçlü ve net bir hale gelir.
Ekip, kullandıkları teknik ile, tek bir saçın onda biri boyutundan 15-20 santimetreye kadar ölçülen 3 boyutlu birçok nesne üretmeyi başardı. İnsan dokuları ile temas ettiğinde olumsuz reaksiyonlara neden olmayan nano boyutlu liflerin, organları taklit ederek cerrahi uygulamalarda kullanılması umuluyor.
Şişeye Sığan Milyarlarca 3D Yazıcıya Sahip Olmak
Araştırma grubu lideri Prof. Orlando Rojas, yaşa bağlı doku dejenerasyonu uygulamalarını araştırdıklarını da belirtti. Ekip tarafından kullanılan bakteri türü, Kolombiya’nın Medellin kentindeki yerel bir pazarda işbirlikçiler tarafından keşfedildi. Hem mühendislikte hem de doğada süperhidrofobik yüzeyler, mikroorganizmaların yapışmasını en aza indirgeyecek şekilde tasarlanmıştır. Bu da tasarlanan malzemeleri hassas bir şekilde üretmek için süpehidrofobik yüzeylerin kullanılmasının çok uygun olduğunu kanıtlıyor. Bakteriler kolaylıkla ortadan kaldırılabildiğinden üç boyutlu nesneler de zamanla canlı bir organizma olarak evrimleşebiliyor. Bulgular, bakteriler sayesinde üretilmiş malzemeler üzerinde tam kontrol kullanılmasına yönelik de önemli bir adım olarak görülüyor.
Ekipteki araştırmacılardan biri olan Luiz Greca bakteriler ile ilgili: ‘’ Bir şişeye sığan milyarlarca küçük 3D yazıcıya sahip olmak gibi’’ açıklamasında bulundu. ‘’Bakterileri; kendilerine sağlanan yapı taşlarını alan ve onlarla karmaşık şekilli yapılar oluşturan doğal mikro robotlar olarak düşünebiliriz.’’ Ekibin bakterilerden üç boyutlu nesneler üretmek üzerine araştırması, hem ara yüzlerdeki bakteri etkileşiminin ince ayrıntılarını anlamak hem de sürdürülebilir malzemeler ile yeni ürün tasarımları yapmak konusunda büyük bir adım.
