Bilim insanları genetiği değiştirilmiş bitki hücrelerini içeren kartuşlar kullanarak üç boyutlu (3D) canlı bitkisel materyaller üretti. Bu teknolojinin sürdürülebilir inşaat uygulamaları da dahil bir çok uygulama alanı olduğu ifade ediliyor.
Araştırmacılar genetiği değiştirilmiş bitki hücreleri içeren biyolojik tabanlı 3D baskı kartuşu ile önemli bir atılım yaparak, tasarlanmış bitkisel canlı malzemeler olarak bilinen programlanabilir materyaller ürettiler. Bu yenilikçi yaklaşım, biyolojik madde üretimi ve sürdürülebilir inşaat dahil olmak üzere çeşitli uygulamaların kapısını aralıyor.
Şimdiye kadar tasarlanmış canlı malzemelerin üretimi için ağırlıklı olarak bakteri ve mantar hücreleri kullanılıyordu. Bununla birlikte bitki hücrelerinin benzersiz özellikleri; son dönemde daha karmaşık yapılar ve işlevleri hedefleyen bilim insanlarının dikkatini çekti.
Üç boyutlu baskıyla üretilen canlı materyaller
Çin ve Amerika’dan bilim insanları tütün bitkisi hücrelerini Agrobacterium tumefaciens içeren jelatin ve hidrojel mikropartiküllerle karıştırarak 3D yazıcıda kullanmak üzere biyolojik tabanlı bir kartuş geliştirdi. Bu bakteri halihazırda genetik araştırmalarında yaygın olarak DNA segmentlerini bitki genomlarına aktarmak için kullanılıyor.
Araştırmacılar, bu “biyokartuşu” kullanarak kar tanesi ve spiral gibi karmaşık şekilleri düz plakalara veya jelle dolu kapların içine üç boyutlu olarak yazdırdı. Daha sonra, basılı materyaller hidrojeli sertleştirmek ve yapıları katılaştırmak için mavi ışığa maruz bırakıldı.
Sonraki 48 saat içinde tasarlanmış bitkisel canlı malzeme içindeki bakteriler, DNA’yı büyüyen tütün hücrelerine aktardı. Devamında bu bakterileri öldürmek için antibiyotik uygulandı. Sonraki haftalarda genetiği değiştirilmiş bitki hücreleri, aktarılan DNA tarafından belirlenen proteinleri üretmeye başladı. Örneğin hücreler, genetik talimatlara göre yeşil floresan proteinleri veya betalainleri (kırmızı veya sarı bitki pigmentleri) sentezledi.
Renkli yapraklar üretildi
ACS Central Science’da yayınlanan çalışmanın amacına ulaştığını göstermek üzere araştırmacılar bir demonstrasyon yaptı. Yapılan işlemde her biri farklı pigment üreten genler içeren iki farklı biyokartuş kullanarak yaprak şeklinde bir tasarlanmış bitkisel canlı materyal basıldı. Bunun sonucunda damarlar boyunca kırmızı pigmente ve diğer bölümlerde sarı pigmente sahip bir yaprak üretildi. Bu sonuç söz konusu tekniğin karmaşık, bölgesel olarak kontrol edilebilen çok işlevli yapılar üretme yeteneğini ortaya koydu.
Canlı organizma özelliklerini cansız maddelerin dayanıklılığıyla birleştiren bu tasarlanmış canlı bitkisel materyaller bitki metabolitleri veya farmasötik proteinler için hücre düzeyinde çalışan fabrikalar olarak umut vaat ediyor. Bu sonuçların sürdürülebilir inşaat uygulamalarında kullanılma olasılığı da bulunuyor.
www.gidahatti.com/haber/20070377/uc-boyutlu-baski-ile-canli-bitki-basildi?
