[PWC-MEDIA] Persbericht TU Delft: Onderzoekers maken levend materiaal op basis van algen

From: Jerwin de Graaf <J.N.deGraaf@xxxxxxxxxx>
To: "pwc-media@xxxxxxxxxxxxx" <pwc-media@xxxxxxxxxxxxx>
Date: Fri, 30 Apr 2021 07:36:52 +0000

Onderzoekers maken levend materiaal op basis van algen

Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van de TU Delft heeft
3D-printing gebruikt om van algen een nieuw, levend en milieuvriendelijk
materiaal te maken met veel mogelijke toepassingen.

Levende materialen, die gemaakt worden door biologische cellen onder te brengen
in een niet-levende matrix, zijn de afgelopen jaren steeds populairder
geworden. Wetenschappers zien in dat de meest robuuste materialen vaak
materialen zijn die de natuur nabootsen.

Voor het eerst is nu een nieuwe bioprinting-techniek gebruikt om een levend,
fotosynthetisch materiaal te maken dat stevig en veerkrachtig is. Het materiaal
kan op verschillende manieren worden gebruikt. De onderzoeksresultaten zijn
gepubliceerd in het tijdschrift Advanced Functional Materials.

"Het printen van levende cellen is een aantrekkelijke technologie voor de
vervaardiging van levende materialen", zegt Marie-Eve Aubin-Tam, associate
professor in Delft. "Ons fotosynthetische, levende materiaal heeft als voordeel
dat het mechanisch robuust genoeg is voor praktische toepassingen."

[cid:image002.jpg@01D73DA4.5881A020]Levende en niet-levende componenten
De onderzoekers begonnen met bacteriële cellulose - een niet-levende,
organische verbinding die wordt geproduceerd en uitgescheiden door bacteriën.
Bacteriële cellulose heeft een aantal unieke mechanische eigenschappen,
waaronder flexibiliteit, stevigheid en het vermogen om zijn vorm te behouden,
zelfs wanneer het gedraaid, geplet of anderszins vervormd wordt.

De bacteriële cellulose is als het papier in een printer, terwijl de levende
microalgen fungeren als de inkt. Het onderzoeksteam gebruikte een 3D-printer om
levende algen op de bacteriële cellulose aan te brengen.

De combinatie van levende (microalgen) en niet-levende (bacteriële cellulose)
componenten resulteerde in een materiaal dat de fotosynthetische kwaliteit van
de algen en de robuustheid van de bacteriële cellulose combineert; het
materiaal is sterk en duurzaam, en tegelijkertijd milieuvriendelijk, biologisch
afbreekbaar, en eenvoudig op schaal te produceren. Door de plantachtige aard
van het materiaal kan het zichzelf door middel van fotosynthese wekenlang
'voeden', en kan het bovendien worden geregenereerd: een klein monster van het
materiaal kan ter plaatse worden opgekweekt tot meer.

Kunstmatige bladeren en responsieve materialen
Door zijn bijzondere eigenschappen is het materiaal een ideale kandidaat voor
een verscheidenheid aan toepassingen, waaronder kunstmatige bladeren of
materialen die kunnen reageren op prikkels van buitenaf.

Kunstmatige bladeren zijn materialen die echte bladeren nabootsen. Ze gebruiken
zonlicht om water en koolstofdioxide - een belangrijke aanjager van de
klimaatverandering - om te zetten in zuurstof en energie, net zoals bladeren
dat doen tijdens de fotosynthese. De bladeren slaan energie op in de vorm van
suikers, die vervolgens kunnen worden omgezet in brandstoffen. Kunstmatige
bladeren zijn een manier om duurzame energie te produceren op plaatsen waar
planten niet goed groeien, waaronder toekomstige ruimtekolonies. In
tegenstelling tot de meeste bestaande kunstmatige bladeren, die worden
geproduceerd met behulp van giftige chemische methoden, is het materiaal van
Aubin-Tam en haar collega's op een duurzame manier tot stand gekomen.

"Onze levende materialen zijn veelbelovend omdat ze enkele dagen kunnen
overleven zonder water of voedingsstoffen. Bovendien kan het materiaal zelf
worden gebruikt als kiem om nieuw materiaal mee te kweken. Dat maakt
toepassingen in afgelegen gebieden mogelijk. Zelfs in de ruimte, waar het
materiaal ter plaatse kan worden opgekweekt," zegt Aubin-Tam.

Een andere toepassing van het materiaal is als een fotosynthetische huid voor
huidtransplantaties, zegt Anne S. Meyer, een onderzoeker van de Universiteit
van Rochester die ook bij het project betrokken was. "De opgewekte zuurstof zou
het herstel van de beschadigde plek op gang kunnen helpen."

De levende cellen in de materialen kunnen bovendien signalen in de omgeving
opvangen en erop reageren, wat uiteindelijk kan leiden tot een nieuwe categorie
fotosynthetische en responsieve levende materialen. "Wat als onze alledaagse
producten zouden leven: zouden kunnen voelen, groeien, zich aanpassen en
uiteindelijk sterven? Dit unieke samenwerkingsproject laat zien dat deze vraag
verder gaat dan het domein van speculatief design. We hopen dat ons artikel een
dialoog op gang brengt tussen de ontwerp- en de wetenschapsgemeenschap, en
nieuwe richtingen voor onderzoek naar toekomstige fotosynthetische levende
materialen inspireert," zegt onderzoeker Elvin Karana uit Delft.

***

Paper

'Bioprinting of regenerative photosynthetic living materials', S.
Balasubramanian, K. Yu, A.S. Meyer, E. Karana, M.-E. Aubin-Tam, Advanced
Functional Materials

Contact

Marie-Eve Aubin Tam
M.E.Aubin-Tam@xxxxxxxxxx<mailto:M.E.Aubin-Tam@xxxxxxxxxx>
06 44 15 19 90

Jerwin de Graaf (persvoorlichter TU Delft)
J.N.deGraaf@xxxxxxxxxx<mailto:J.N.deGraaf@xxxxxxxxxx>
06 42 72 72 27

U ontvangt dit bericht via de PWC-medialijst. U kunt zich afmelden via
http://platformwetenschapscommunicatie.nl/
Dit bericht is afkomstig van de TU Delft, Communication, Postbus 5, 2600 AA
Delft, www.tudelft.nl<http://www.tudelft.nl/>.

[PWC-MEDIA] Persbericht TU Delft: Onderzoekers maken levend materiaal op basis van algen

Other related posts: