بهار نیوز - نخستین ابزار پوشیدنی فتوسنتزی جهان

گروه فناوری: پروفسور نری اوکسمان از دانشگاه ام‌آی‌تی، در کنفرانس TED در کانادا، از نخستین نمونه ابزار پوشیدنی فتوسنتزی چاپ سه‌بعدی جهان رونمایی کرده که ماده زنده در آن جاسازی شده است.

این نمونه اولیه، Mushtari (مشتری) نام دارد و از 58 متر لوله چاپ سه‌بعدی تشکیل شده که به صورت سیم‌پیچ در درون سازه‌ای قرار گرفته و این سازه، از دستگاه گوارش انسان تقلید می‌کند.
این ابزار پوشیدنی با باکتری‌های زنده‌ای پر شده که زمانی که در معرض نور قرار می‌گیرند، می‌درخشند و قند یا سوخت زیستی تولید می‌کنند.

مشتری آینده‌ای را ترسیم می‌کند که در آن، رابطه میکروارگانیسم و انسان می‌تواند به دانشمندان در تفحص جهان‌های دیگر در فضا کمک کند. مشتری در عربی به معنای عظیم است و با استفاده از سیستم تولیدی به نام Stratasys Objet500 Connex3 3D ساخته شده که این سیستم، شبکه عظیم مایعی را خلق کرده است؛ قطر کانال‌های درونی این شبکه از یک تا 25 میلی‌متر بوده و رنگ‌ آن‌ها از تاریک به شفاف است. این بخش‌های شفاف برای ارتقای فتوسنتز در سیانوباکتری‌هایی طراحی ‌شده‌اند که سیستم پوشیدنی آن‌ها را در خود جای داده است.

چاپ سه‌بعدی، امکان طراحی‌ سطوح متغیر شفافیت را در درون نواحی سطحی که فتوسنتز باید در آن‌ها انجام شود، فراهم کرد. کانال‌ها و جیب‌ها نیز برای افزایش جریان و عملکرد سلول‌ها به این سیستم پوشیدنی افزوده شدند. مشتری برای مصرف توده زیستی، جذب مواد مغذی و دفع محصولات اتلافی طراحی شده است. کانال‌های چاپی سه‌بعدی شفاف، حرکت سیانوباکتری‌ها را از میان این سیستم و همچنین تبدیل نور به قند نیشکر برای مصرف انسانی را تحریک می‌کند.

این نخستین باری است که از فناوری چاپ سه‌بعدی برای تولید ابزار فتوسنتزی با کانال‌های درونی توخالی برای جادادن میکروارگانسم‌ها استفاده شده است. مشتری با الهام از دستگاه گوارش انسان ساخته شده و میزبان میکروارگانیسم‌های مصنوعی یعنی سیانوباکتری‌های فتوسنتز‌کننده و باکتری‌های E. coli است؛ این باکتری‌ها می‌توانند در تاریکی رنگ‌های روشن ساطع کنند و زمانی که در معرض خورشید قرار می‌گیرند، قند یا سوخت‌های زیستی تولید کنند.

چنین قابلیت‌هایی در آینده با اسکن‌کردن از پوست کاربر، ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده وی و حفظ بدن انسان همراه خواهند بود که تا پیش از این چنین تلاشی انجام نشده بود. ابزار پوشیدنی مانند مشتری نمایانگر شیوه‌ای برای جادادن ارگانیسم‌های زنده در مجاورت پوست در رابطه‌ای است که می‌تواند برای سفرهای فضایی بلندمدت کارآمد باشد.