Бионические кораллы спасут рифы от вымирания
Коралловый риф — потрясающий пример природного симбиоза. Кораллы собирают и перераспределяют солнечный свет так, чтобы живущие в них водоросли могли добывать сахар через фотосинтез. Рифы — разнообразная и эффективная экосистема, к сожалению, находятся под угрозой вымирания из-за загрязнения биосферы парниковыми газами.
Исследователи из Кембриджского и Калифорнийского университетов решили спасать коралловые рифы с помощью технологии 3D-печати. В статье, опубликованной в Nature Communications, подробно описано, как бионические кораллы справились с ролью хозяев для живых водорослей.
Перед тем как распечатать коралл на 3D-принтере, ученые досконально изучили его структуру. Используя метод оптической когерентной томографии, напоминающей ультразвуковое «прослушивание» внутренних органов, исследователи создали трехмерную модель структуры живого коралла.
Скелет и ткани бионических кораллов воспроизвели из полимерных гидрогелей, легированных наночастицами из целлюлозы. Оптические характеристики целлюлозы идеально подходят для имитации свойств живых кораллов по распределению света.
Из искусственных кораллов получились отличные «инкубаторы» для микроводорослей. Ученые отметили, что скорость роста водорослей в коралловых домиках была в 100 раз выше, чем у тех, кого поселили в стандартный питательный жидкий раствор.
С помощью метода быстрой трехмерной биопечати, изначально разработанной для создания искусственных клеток печени, ученые надеются понять причины нарушения симбиотических связей у вымирающих коралловых рифов. Другое применение технологии — это выращивание биопродуктов для развивающихся стран. Сейчас исследователи работают над масштабированием разработанного способа.