Bilimsel Deneyler

Bilim insanları ultra sert polenden yumuşak, mikro jel parçacıkları tasarladı

Paylaş

Singapur’daki bilim insanları, başlangıç noktası olarak polen kullanarak yeni nesil biyouyumlu malzemeler için bir yapı taşı olarak kullanılabileceğini söyledikleri yeni bir yumuşak, bükülebilir parçacık buldular. Bu inanılmaz derecede sert doğal taneler, sabun yapımına benzeyen bir işlem kullanılarak mikrojel benzeri maddelere dönüştürüldü.

Araştırma, bilim insanlarının çimlenme süreci sırasında parçacıklar tüpleri filizlediklerinde polen duvarlarının yapısal değişikliklere maruz kaldığı şekilde ilham aldıkları Singapur’daki Nanyang Teknoloji Üniversitesi’nde gerçekleştirildi. Bu süreç, polen duvarlarındaki esnekliklerini değiştiren enzimler tarafından belirlenir ve araştırmacılar, bunları tamamen yeni özellikler vermek için nasıl manipüle edebileceklerini görmek için yola çıktılar.

Bunu yapmak için ekip, ayçiçeği bitkisinden polen aldı ve tahıllardan çimento benzeri bir tabaka çıkardı. Taneler daha sonra alkalin koşullar altında 12 saate kadar inkübe edildi. Bu da şişmeye ve daha jel benzeri hale gelmelerine neden oldu. Uygun bir şekilde, ekip farklı süreler boyunca inkübe ederek ne kadar esnek olduklarını değiştirebilirler. Geriye ise yüksek bir mukavemet seviyesini koruyan yumuşak, esnek, mikrojel parçacıkları kaldı.

Singapur Malzeme Araştırmaları Derneği Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Başkanı Prof. Cho Nam-Joon “Hem deneysel hem de hesaplama sonuçlarımız polenin temel biyolojik mekanizmalarına ilişkin bilgi verir ve polen duvarı yapısının değiştirilmesinin polen parçacıklarının nasıl şişmesine neden olabileceğini gösterir. Sonuçlar ayrıca doğanın kendi başına başarabileceği performans sınırlarının ötesine geçebileceğimizi de gösteriyor” dedi.

Vücutta da kullanılabilir

Bilim insanları ortaya çıkan 3D ve 4D baskı teknolojilerinin yardımıyla, bu yeni parçacıkların polimer jeller, süngerler ve benzersiz özelliklere sahip diğer malzemeler için yapı taşları olarak hizmet edebileceğini düşünüyorlar. Şimdiye kadar yaptıkları çalışmalar, insan dokuları ile kullanıldığında immünolojik, alerjik veya toksik reaksiyon olmadığını öne sürdüğünden, yara örtülerinde, protezlerde ve hatta vücuda implante edilebilen elektroniklerde de kullanılabilirler.

Prof. Subra Suresh çalışma ile ilgili, “Nanyang Teknoloji Üniversitesi araştırma ekibimiz sert polen tanelerini doğal performans sınırlarının ötesine dönüştürdü ve bunları harici uyaranlara yanıt olarak özelliklerini değiştiren yumuşak mikrojel parçacıklarına dönüştürdü. Bu, çevresel açıdan sürdürülebilir, ekonomik olarak uygun fiyatlı ve pratik olarak ölçeklenebilir olan geniş bir uygulama yelpazesi için umut veriyor.” ifadelerini kullandı.

Çalışma Nature Communications’da yayınlandı.