Исследователи из Кембриджского университета (Великобритания) и Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) напечатали на 3D-принтере искусственные кораллы, в которых могут расти плотные популяции микроскопических водорослей. Подробно технология описана в статье, опубликованной в журнале Nature Communications, коротко об этом сообщает пресс-служба Кембриджского университета.
В океане кораллы и водоросли живут в сложных симбиотических отношениях. Коралл предоставляет водорослям дом, а водоросли производят сахар для коралла посредством фотосинтеза. Эти отношения лежат в основе одной из самых разнообразных и продуктивных экосистем на Земле – кораллового рифа.
Исследователи напечатали коралловые структуры и использовали их в качестве инкубаторов для роста водорослей. Они проверили различные типы микроводорослей и обнаружили, что скорости роста были в 100 раз выше, чем в стандартных жидких питательных средах.
Чтобы создать сложные структуры природных кораллов, ученые использовали метод быстрой трехмерной биопечати, первоначально разработанный для биопечати искусственных клеток печени. Ученые отсканировали с помощью оптической когерентной томографии живые кораллы, чтобы использовать их компьютерные модели для 3D-печати.
Также команда разработала искусственную ткань и скелет коралла с комбинацией полимерных гелей и гидрогелей, в состав которых добавили целлюлозные наноматериалы, чтобы имитировать оптические свойства живых кораллов.
«Целлюлоза – это богатый биополимер; он отлично рассеивает свет, и мы использовали его для оптимизации доставки света в фотосинтетические водоросли», – отметила доктор Сильвия Виньолини (Silvia Vignolini), руководитель исследования. Напечатанные кораллы оказались очень эффективны при перераспределении света – так же, как и их природные аналоги.
У новой технологии существует множество применений. Например, с помощью напечатанных кораллов можно выращивать водоросли для производства биопродуктов в развивающихся странах. Также авторы работы надеются, что их разработка окажет реальное влияние на биосектор водорослей и в конечном итоге сократит выбросы парниковых газов, из-за которых погибают коралловые рифов.
[Фото: UNIVERSITY OF CAMBRIDGE]
