Dünyanın dört bir yanından araştırmacılar nesli tükenmekte olan mercan resiflerini korumak ve çoğaltmak için alternatif yollar arıyorlar. Mercan resiflerinin hızla yok olması küresel ısınmanın sonucunda meydana geliyor ve resiflerde yaşayan bir çok canlı hayvan ve organizma mevcut. En üretken ve çeşitli ekosistemlerden biri olarak gösterilen mercan kayalıkları gezegenimiz için büyük önem arz ediyor. Araştırmacılar son olarak enerji üretimi ve mercan kayalıklarına yardımcı olabilecek 3D yazıcıda üretmek üzere mercanlar tasarladılar.
Geçtiğimiz yıllarda nesli tükenen mercan resiflerinin karmaşık yapılarından ilham alınarak basılacak olan 3 boyutlu yapıların yeni mercanlara ve hayvanlara ev sahipliği yapabilecek şekilde kullanılması gündeme gelmişti. Hatta İstanbul Bilgi Üniversitesi Mimarlık Fakültesi’nin 15. yıldönümü kapsamında düzenlenen etkinlikte Endüstriyel Tasarımcı Prof. Ezri Tarazi yok olan mercan resiflerindeki canlı yaşamını 3 boyutlu yazıcılarla üretilen resif modelleri ile devam ettirmeyi amaçladıklarını söylemiş ve bilim ve tasarımı bir araya getirmenin önemini vurgulamıştı. Mercan resiflerinin hayvanlara ev sahipliği yapmak kadar önemli başka özellikleri de var. Mercanlar kendi organizmaları ve içinde yaşayan algler arasında oldukça gelişmiş bir simbiyotik ilişki barındırıyorlar. Algler içinde yaşadıkları mercanlar için fotosentez yoluyla besin üretirler. Buna karşılık olarak mercanlar da alglere güvenli bir yaşam ortamı sunarlar. Ayrıca fotosentez için kullanılacak ışığı toplama ve yönlendirme konusunda da oldukça etkililer.
“Mercanlar ışık toplama ve kullanma konusunda oldukça verimlidir. Laboratuarımızda ticari uygulamalar için bu stratejileri doğadan kopyalayıp taklit etmek için yöntemler arıyoruz.”
-Cambridge Kimya Bölümü’nden Marie Curie üyesi olan Dr. Daniel Wangpraseurt
Cambridge ekibi mercanların mikro ekosistemini başarılı bir şekilde taklit edebilmek için güneş ışığını yakalama ve yerleşik alglerin kullanabilmesi için dağıtma özelliklerine odaklanmaları gerektiğini fark etti. Mercanların yapısını yakından incelediler ve sıradan dayanıklı bir substrat kullanmak yerine bir tür canlı jel oluşturdular. Wangpraseurt ve meslektaşları algler için kuluçka makinesi görevi görecek mercan kayalıklarını 3b yazıcılarda yazdırdılar ve bunu yaparken canlı dokuların karmaşık tasarımlarını ve işlevlerini taklit eden ayrıntılı yapıları üretebilen hızlı bir 3D bioprinting tekniği kullandılar.
3D biyobasım tekniği sayesinde mikroskobik ölçekteki yapılar sadece birkaç dakika içinde yazdırılabiliyor. Baskı süresi bu süreçte alglerin ölmemesi için oldukça önemli. Wangpraseurt tekniğin anlatıldığı bir makalede “Canlı mercanların optik özelliklerini taklit etmek için selüloz nanomalzemeleri ile katkılı polimer jelleri ve hidrojellerin bir kombinasyonu ile yapay bir mercan dokusu ve iskelet geliştirdik.” şeklinde açıkladı. Algler de mercanlarla beraber basıldıkları için aslında canlı malzeme basıyorlar diyebiliriz. Canlı doku basılması zaten mevcut olan bir durum, organlar ve dokular nakil için tıbbi amaçlarla kısmi olarak basılabiliyorlar. Fakat mercanların en önemli özelliğinden yararlanabilmek için canlı baskının organlarda olduğu gibi belli bir büyük ölçekte değil, yüzeye çarpan ışığın erişimini en üst seviyeye çıkaran son derece karmaşık bir iç geometriyle basılması gerekiyor.
Ortaya çıkan biyobaskının algler için idealin çok üstünde bir büyüme ortamı oluşturması mercanların da aynı şekilde büyüyeceği anlamına gelmiyor. Yani mercanların çoğalmasına direkt olarak bir etkisi yok.
Araştırmaların amacı mercan resiflerini çoğaltmaktan çok, içeride gerçekleşen mercan-alg simbiyozuna katkıda bulunup verimi arttırabilmek. Hatta bu gelişmeler sadece alglerin değil balıkların da işine yaradı. Balıklar ölü resifler yerine 3 boyutlu yazıcılar tarafından üretilen resifleri tercih etti ve buraya yumurtalarını bırakmaya başladılar. Ekosistem devamlılığı açısından oldukça büyük bir gelişme olan bu girişim alglerin büyüme hızlarıyla alakalı yapılan tek çalışma değil. Dünya’ya küresel ısınmaya yol açarak verdiğimiz hasarı teknolojik gelişmelerle telafi etmeye çalışıyoruz, keşke bunlara gerek kalmadan elimizde bulunanların en doğal haliyle kıymetini bilebilsek fakat bunun gibi girişimler de gelecekte yaşayacağımız çevre için umut veriyor.
Konuyla alakalı daha detaylı makaleye buradan ulaşabilirsiniz.
Kaynak: TechCrunch
