İsviçre’deki Empa‘dan bir ekip tarafından yaratılan malzeme, biyolojik olarak parçalanabilirliği, sağlamlık ve çok yönlülükle dengelemeyi başarıyor. Bu, malzeme biliminde hiç de kolay olmayan bir başarı.

Araştırmacılar, yarık solungaçlı mantarın (Schizophyllum commune) miselyumundan (kök benzeri kısım) lifleri, onları öldürmeden veya doğal biyolojik işlevlerini yok etmeden sıvı bir karışıma işlediler.

Elde edilen jel benzeri malzemeye canlı lif dispersiyonları veya LFD adı verilir ve birçok farklı formda kalıplanabilir. Ayrıca, diğer biyomalzemelerin sadece çekirdek mantar hücrelerini kullanabileceği yerde, mantarların ürettiği ekstra maddelerden de tam olarak yararlanır.

Empa’dan malzeme bilimci Ashutosh Sinha, “Mantar, kendisine yapı ve diğer işlevsel özellikler kazandırmak için bu hücre dışı matrisi kullanır. Biz neden aynısını yapmayalım?” Diyor.

Araştırmacılar bölünmüş solungaçların belirli bir türünü geliştirerek özellikle iki molekülün büyümesini teşvik edebildiler: polisakkarit şizofil ve hidrofobin. Bu moleküller, LFD’ye çekici özelliklerini kazandırmada kritik öneme sahip.

Malzemenin olası kullanımlarından biri, çok yüksek çekme mukavemetine sahip ince bir film olarak kullanılması. Araştırmacılar, doğal olarak çürüyen kompost torbalarında ve içeriklerini kompostlaştırmada veya süper ince biyolojik olarak parçalanabilir pillerde kullanılabileceğini öne sürüyorlar.

LFD ayrıca, iki başka malzemenin karışmasını ve birbirine bağlanmasını sağlayan bir madde olan emülgatör olarak da iyi çalışır. Emülgatörler, dondurmadan şampuana kadar her şeyde bulunan gıda ve kozmetik üretiminde önemli bir yere sahip.

Mantar hala canlı olduğu için, temel moleküllerinden daha fazlasını serbest bırakmaya devam eder.

Sinha, “Bu muhtemelen zamanla daha kararlı hale gelen tek emülsiyon türü.” diyor.

Yenilebilir ve Canlı

LFD tamamen toksik sayılmaz – hatta hiçbir sorun yaşamadan yiyebilirsiniz. Yiyecekler ve kozmetikler söz konusu olduğunda, yenilebilir olması malzeme için bir başka büyük artı.

Burada gelecekte yapılacak çok sayıda araştırma için de potansiyel var çünkü ekip, burada kullanılan yaklaşımın, talep üzerine malzeme üreticisi gibi diğer belirli özelliklere sahip malzemeler üretmek için ayarlanabileceğini düşünüyor.

Bilim insanları, ister ilaç verme yöntemleri geliştiriyor ister robot yapıyor olsunlar, ilham almak için genellikle doğaya bakarlar ve mantarları yeni malzemeler için bir temel olarak inceleyen giderek artan sayıda çalışma görüyoruz.

Mantar bazlı biyomalzemeler, plastiğe alternatif olarak hareket edebilir ve kendilerini onarabilen kıyafetler oluşturabilir. Doğal ve sentetik olanı birleştiren malzemelerde çok fazla fayda vardır.

Araştırmacılar, doğadan ilham alan uzun bir malzeme serisini takip ederek, zamanla LFD için daha fazla pratik kullanım bulmayı umuyorlar.

Empa‘dan malzeme bilimci Gustav Nyström, “Biyolojik olarak parçalanabilir malzemeler her zaman çevrelerine tepki verir. Bu etkileşimin bir engel değil, hatta bir avantaj olabileceği uygulamalar bulmak istiyoruz.” Diyor.

Derleyen: Damla Şayan