Учени ще отглеждат дървени изделия с определена форма от клетки на растения
Екип от Масачузетския технологичен институт (MIT) под ръководството на Луис Фернандо Веласкес-Гарсия разработва създаването на растителни тъкани с определена форма в лабораторни условия. Засега технологията се намира в начален етап на развитие, но в бъдеще тя може да позволи да се създаде промишлено производство на биоматериали и по този начин да намали негативното влияние върху екологията, причинявано от горската промишленост и селското стопанство. Резултатите от изследването ще бъдат публикувани в Journal of Cleaner Production.
В своя експеримент учените от клетки от листата на цветето циния са създали структура, напомняща дървесина. За отглеждането не е била нужна нито почва, нито слънчева светлина. Отделените от растението клетки са се размножили в течна хранителна среда, а след това са били сложени в гел, за да се придаде исканата структура на отгледаната тъкан. Както отбелязва Веласкес, „растителните тъкани могат да се превърнат в каквото поискаме, ако ги стимулираме за това“.
Продължавайки да растат в гела, клетките образуват твърда, подобна на дървесината структура. За управлението на развитието на живия материал учените са използвали растителните хормони ауксин и цитокинин. Регулирайки нивото на съдържание на тези вещества в хранителната среда, изследователите са катализирали изработването в клетките на лигнин. Този характерен за растенията органичен полимер определя твърдостта и здравината на растенията. Клетъчният състав и строежа на образуващия се материал учените са контролирали с помощта на флуоресцентна микроскопия.
Проведеният експеримент е показал, че растителните клетки са годни за осъществяването на контролиран процес за създаване на биоструктури, оптимизирани за конкретно използване. Технологията се разглежда в качеството си на едно от направленията за развитие на 3D-печата. Но в този случай, използвайки растителни клетки, не е нужен принтер, тъй като клетките растат сами в хранителната среда на гела, която действа и като скелет, определящ формата на създавания обект.
„Идеята е още от самото начало на материала да се придадат не само определени свойства, но и необходимата форма“ – обяснява Веласкес-Гарсия.
Това означава, че по този начин в бъдеще ще могат да се създават цели дървени предмети, например, мебел, без използването на натурален дървен материал и крепежни елементи.
В близкото бъдеще екипът от изследователи възнамерява да усъвършенстват технологията си чрез търсенето на оптимални количества растителни хормони и рН среда , необходими за достигането на определени свойства на крайния материал. Освен това на учените им предстои да решат проблема за осигуряване на газообмена в клетките при отглеждането на структури с голям обем.
Изследователите се надяват, че с помощта на следващите си експерименти да преодолеят препятствията, стоящи пред тях и като резултата да разработят технология за промишлено производство на дървесни биоматериали.
