Bakteeriselluloosa taipuu kolmiulotteisiksi biomateriaaleiksi uudella, yksinkertaisella menetelmällä
Superhydrofobista muottia käyttäen kasvatettua bakteeriselluloosaa korvan muodossa. Kuva: Luiz G. Greca
Bakteeriselluloosa on yksi puhtaimmista nanoselluloosan muodoista. Bioyhteensopivuus, biohajoavuus ja mekaaninen lujuus tekevät siitä lupaavan materiaalin esimerkiksi elintarvikkeisiin, kosmetiikkaan ja lääketieteen sovelluksiin, kuten implantteihin, haavasiteisiin, keinoverisuoniin, hoidoksi palovammoihin ja kudosten uusiutumista tukeviin materiaaleihin.
Bakteeriselluloosaa muodostuu kasvatusliuoksen ja ilman rajapinnassa, kun aerobiset bakteerit ovat kosketuksissa hapen kanssa. Nyt Aalto-yliopiston tutkijat ovat kehittäneet yksinkertaisen ja räätälöitävän prosessin, jossa bakteerien hapen saatavuutta muokataan superhydrofobisilla, eli vettä voimakkaasti hylkivillä muoteilla kolmiulotteisesti ja eri mittakaavoissa. Prosessin tuloksena saadaan aikaan onttoja ja saumattomia nanoselluloosapohjaisia materiaaleja.
”Kehittämämme menetelmä teki onttojen ja monimutkaisten kolmiulotteisten muotojen valmistuksesta mahdollista. Testasimme esimerkiksi entsyymien kapselointia prosessissa muodostuneiden onttojen bakteeriselluloosamateriaalien sisälle. Osoitimme myös, että lämpöä ja kemikaaleja kestävien sisäkkäisten kapselijärjestelmien (capsule-in-capsule systems) muodostaminen on mahdollista”, kertoo professori Orlando Rojas.
Tutkijoiden kehittämää valmistusmenetelmää voidaan mahdollisesti hyödyntää lääketieteen alalla esimerkiksi keinoelinten mallintamisen yhteydessä. Bakteereja geneettisesti muokkaamalla voisi olla mahdollista vaikuttaa niiden tuottamiin materiaaleihin. Näin biotekniikan kehitys mahdollistaisi koostumukseltaan, ominaisuuksiltaan ja toiminnoiltaan erittäin tarkasti kontrolloitujen materiaalien yksinkertaisemman muodostamisen.
äپٴDz:&Բ;
Professori Orlando Rojas
Aalto-yliopisto
orlando.rojas@aalto.fi
p. 050 5124 227
Artikkeli:
Luiz G. Greca, Janika Lehtonen, Blaise L. Tardy, Jiaqi Guoa and Orlando J. Rojas, Biofabrication of multifunctional nanocellulosic 3D structures: a facile and customizable route
Materials Horizons 2018, Advance Article
DOI: 10.1039/C7MH01139C
http://dx.doi.org/10.1039/C7MH01139C
Lue lisää uutisia
Tuore tutkimus osoittaa: Pandemioissa laumaimmuniteetti ei jakaudu tasaisesti
Pandemioiden torjunnassa ihmisten välisten sosiaalisten verkostojen ymmärtäminen on yhtä tärkeää kuin tietää, kuinka moni on immuuni.
Kvanttiennätys: kubitti pysyi koherenttina millisekunnin ajan
Kvanttilaskennan tehokkuusloikkaa ennakoivan tuloksen tekijät kannustavat muita tutkimusryhmiä toisintamaan kokeen.
Tutkimus: Uusien rakennusten päästöistä 70 prosenttia tulee rakentamisesta – eikä sitä huomioida tarpeeksi
Energiatehokkuus ja uusiutuvan energian käyttö ovat vähentäneet uudisrakennusten elinkaaripäästöjä, mutta rakentamisen päästöt eivät ole laskeneet. Viheralueiden vaaliminen ja puurakentamisen suosiminen tekisi rakentamisesta kestävämpää, korostavat tutkijat.