– W poszukiwaniu rozwiązań dla nowoczesnych technologii bogatym źródłem inspiracji są także mikroorganizmy, a wśród nich okrzemki, budujące pancerzyki z krzemionki o niezwykle złożonej, porowatej nanostrukturze– mówi prof. Bogusław Buszewski z Wydziału Chemii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, który jest kierownikiem projektu naukowego BIOG-NET.
Na badania 21 mln zł przekazała Fundacja na rzecz Nauki Polskiej (FNP) w ramach programu TEAM-NET. O projekcie FNP poinformowała w przesłanym komunikacie.
Jak wyjaśnia prof. Buszewski, okrzemki to jednokomórkowe algi, występujące na całej kuli ziemskiej, we wszystkich środowiskach wodnych, także na lodzie i śniegu. Ich krzemionkowe pancerzyki mają średnicę około 10 mikrometrów, czyli jednej setnej milimetra. Chociaż są tak mikroskopijne, mają porowatą strukturę, a ich powierzchnia jest pofałdowana i pocięta licznymi szczelinami.
Ta ażurowość najbardziej fascynuje naukowców i inżynierów. Dzięki niej, szkielety okrzemek można potraktować, jako punkt wyjścia do opracowania nowej generacji nanomateriałów krzemionkowych, biokompatybilnych z organizmami żywymi. Ponadto, mogą one spełniać rolę „pudełka” lub „magazynu” dla biologicznie aktywnych substancji, uwalnianych w zależności od potrzeb i przeznaczenia. Kilka ośrodków naukowych na świecie próbowało już wykorzystać okrzemki, jako nośniki leków.
Naukowcy z konsorcjum BIOG-NET zamierzają stworzyć innowacyjne kompozyty nanokrzemionkowe. Będą modyfikować szkielety okrzemek i modyfikować za pomocą różnych metali – np. rutenu czy srebra – aby nadać im zupełnie nowe, unikalne właściwości. Tak powstaną biokompozyty posiadające zdolności chłonne bądź też uwalniające określone substancje lecznicze.
– Opatrunki takie mogą być wykorzystywane w leczeniu trudno gojących się ran, odleżyn lub infekcji skórnych – tłumaczy prof. Buszewski.
Aby jednak doszło do stworzenia takich opatrunków, najpierw badacze muszą ustalić, w jakich warunkach można wydajnie hodować okrzemki. Opracują też sposoby na zaawansowane, precyzyjne obrazowanie i modelowanie ich struktur powierzchniowych. Potem nauczą się przekształcać pozyskane od mikroorganizmów nanostruktury krzemionkowe w potrzebne produkty.
W projekt BIOG-NET zaangażowanych jest aż sześć ośrodków naukowych. Oprócz Wydziału Chemii UMK w Toruniu są to: Wydział Nauk o Ziemi Uniwersytetu Szczecińskiego, Wydział Mechaniczny Politechniki Białostockiej, Wydział Chemii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, Wydział Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej oraz Wydział Biologii i Biotechnologii Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie.
Naukowcy mają nadzieję na szybką komercjalizację opracowanych przez nich funkcjonalizowanych nanomateriałów krzemionkowych, gdyż partnerem strategicznym projektu BIOG-NET są Toruńskie Zakłady Materiałów Opatrunkowych. Partnerami przemysłowymi są również firmy Sygnis czy AdvaChemLab.
– Zainteresowanie naszymi badaniami przejawiają też firmy farmaceutyczne, producenci suplementów diet i chemii gospodarczej. Inną możliwością jest zastosowanie wyników naszych prac w szeroko pojętej kosmetologii – podsumowuje prof. Buszewski.
Info: PAP – Nauka w Polsce, fot. pixabay.com
Data publikacji: 04.09.2019 r.
