Věda věnuje mořským řasám stále více pozornosti. Objevuje jejich pozitivní účinky na lidské zdraví, hledá v nich řešení nedostatku potravin i možnost, jak odbourávat přebytečný oxid uhličitý z atmosféry. Nyní skupina britských vědců přišla s nápadem, jak z řas vyrábět materiály využitelné ve zdravotnictví.
Bioinženýři dokázali změnit mořské řasy na kvalitní lékařské senzory
Inženýři ze Sussexu navrhli a vytvořili biologicky odbouratelný elektronický přístroj, který bude monitorovat zdravotní stav lidí. A jeho většina je vyrobená právě z řas.
Jejich senzor vyrobený z potravinářských mořských řas, soli a grafenu je citlivější než stávající zdravotní monitory vyrobené z podobných, ale syntetických materiálů. „K použití mořských řas v laboratoři mě poprvé inspirovalo sledování pořadu MasterChef, na který jsem se díval doma během covidového lockdownu,“ vysvětluje jeden z autorů projektu Conor Boland. Jeho výzkum vyšel v odborném časopise ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
„Mořské řasy, které se používají k zahušťování dezertů, jim dodávají měkkou a pružnou strukturu – vegani a vegetariáni si je proto oblíbili jako alternativu želatiny. To mě přivedlo k myšlence, že bychom to stejné mohli zkusit i se senzorovou technologií,“ dodává.
- Alginátové vlákno je textilní materiál chemicky vyrobený z hnědých mořských řas.
- Sklizeň řas se provádí speciálními stroji. Na mleté mořské řasy se působí kyselinou sírovou, formaldehydem a bělením chlornanem sodným. Po odvodnění se vytvoří pevný alginát sodný, který se obvykle zvlákňuje za mokra.
- S přídavkem stříbrných solí se dá zlepšit zvláknitelnost a mechanické vlastnosti alginátu. Například vlákna s antibiotickými účinky se vyrábí s přidáním tetracyklinu nebo i jiných léčiv.
Řasy jako zdroj kvalitního materiálu
Bolandův tým smíchal mořské řasy zakoupené u specializovaného dodavatele potravin s grafenem vyrobeným z grafitových vloček. Po ponoření do slané lázně alginátová vlákna řas absorbovala vodu a změnila se v houbovitý, pružný hydrogel. Grafit v gelu zase způsobil, že se stala hmota uvnitř elektricky vodivou, ale současně izolovanou řasami.
Výzkumníci pak v sérii experimentů prokázali, že tento gel dokáže velmi účinně snímat tlak, což z něj činí vhodného kandidáta pro monitorování například srdečního tepu. „Máme zkrátka senzor, který je plně biologicky odbouratelný a zároveň vysoce účinný,“ říká Boland s tím, že je to i cesta, jak se do budoucna vyhnout dalším zdravotním hrozbám.
„Masová výroba neudržitelných zdravotnických technologií z gumy a plastů by totiž mohla představovat riziko pro lidské zdraví, protože mikroplasty se při rozkladu dostávají do vodních zdrojů,“ doplňuje. Právě na začátku letošního března přitom jiní vědci poprvé popsali první chorobu, kterou plasty přímo způsobují – týká se vodních ptáků.
„Jako čerstvý rodič považuji za svou povinnost zajistit, aby můj výzkum pomohl ke vzniku čistějšího světa pro všechny naše děti,“ dodává Boland.