研究人员利用嵌入水凝胶中的生物发光藻类 通过3D打印技术制造发光形状

行业资讯2小时前更新 深山闲士
354 0

据发表在《科学进展》上的一篇论文显示,科罗拉多大学博尔德分校的科学家们利用一种名为Pyrocystis lunula的生物发光单细胞藻类,3D 打印出了发出强烈青蓝色光的发光结构。

研究员朱莉娅·布拉奇发现,向藻类中添加弱酸性溶液可以触发其持续发光。她最初尝试模拟海浪的机械应力来刺激藻类,但藻类没有反应。酸性溶液的效果要好得多,每次可以诱导藻类发光长达25分钟。布拉奇将藻类包裹在水凝胶(一种水基凝胶状物质)中,并用它打印出多种形状,其中包括新月形,这个形状是为了呼应藻类在显微镜下的形态。

研究人员利用嵌入水凝胶中的生物发光藻类 通过3D打印技术制造发光形状

图片来源:Giulia Brachi

这种光来自藻类内部两种化合物的反应:一种是名为荧光素酶的酶,另一种是名为荧光素的发光分子,两者的名称都源于拉丁语,意为“光的使者”。科罗拉多大学博尔德分校的威尔·斯鲁巴尔教授表示,只要能接触到海水,这些生物体“就能很好地自我维持”。

斯鲁巴尔认为这项技术可以应用于荧光棒或发光手环,也可以应用于生物传感器,在检测到环境中的毒素时发出荧光。剑桥大学的克里斯·豪教授(他并未参与这项研究)称其为“非常有趣的第一步”,但他同时提醒说,“将实验室受控条件下有效的技术推广到现实世界中将是一项挑战。”豪教授还指出,对于小型电池供电设备而言,改用生物发光技术可以显著减少电池浪费。

并非所有人都相信藻类能在这种条件下存活。卡迪夫大学荣誉退休教授安东尼·坎贝尔表示,他怀疑这些生物能否在pH值为4的溶液中长期生存——这种溶液的酸性与番茄的酸性大致相同。“它们不喜欢这种环境,这会给它们带来压力,”坎贝尔说道。

科学家至今仍不清楚月形火球藻(Pyrocystis lunula)为何会进化出发光能力。一种主流理论认为,闪光具有防御功能,可以吓退捕食者。“在我看来,这算是一个相当合理的解释——但目前还不能确定,”豪说道。

来源:theguardian.com

相关文章