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
EU:n kilpailtu miljoonarahoitus kolmelle Aalto-yliopiston tutkijalle
Tutkimukset pureutuvat atomintarkkaan materiaalitekniikkaan, ledeihin perustuvaan lämpöhallintaan ja kvanttimenetelmiin hajautetuissa verkoissa.
Sähkön riittävyys voi olla koetuksella Suomessa jo 2030-luvulla – sähköautojen lataamisella merkittävä vaikutus
Sähköautojen yleistyessä latauksen ajoittaminen voi auttaa varmistamaan sähkön riittävyyden erityisesti talvella.
Pirun puristama, tulevaisuuden muotoilema
Visakoivu loistaa Aalto-yliopiston Puustudion raikkaissa näkökulmissa Suomen käsityön museon kesänäyttelyssä.