Przejdź do treści

Opatrunek z glonów? Polscy badacze chcą wykorzystać okrzemki w medycynie

Spis treści

Polscy naukowcy zamierzają wykorzystać okrzemki i ich zdumiewające zdolności do syntezy krzemionki do produkcji innowacyjnych biokompozytów, z których można by wytwarzać opatrunki na trudno gojące się rany czy odleżyny.

Jednym z lepszych źródeł nowych rozwiązań dla technologii czy medycyny jest natura. Podglądając naturę można nauczyć się wielu rzeczy i to ona dała nam chociażby aerodynamiczne kombinezony imitujące skórę rekina, samooczyszczające się farby elewacyjne o budowie zbliżonej do liści lotosu czy budynki wentylowane podobnie jak termitiery. W tym kierunku poszli też polscy naukowcy z sześciu ośrodków skupionych w ramach konsorcjum BIOG-NET. Podglądając okrzemki chcą stworzyć innowacyjne biokompozyty do zastosowań m.in. w medycynie i kosmetologii.

Okrzemki to mikroskopijne, jednokomórkowe glony, które żyją w środowisku wodnym – także na lodzie i w śniegu. Występują na całym świecie. Jest wiele gatunków okrzemek i niektóre z nich żyją osobno, inne w koloniach. Mają też niezwykłą zdolność do syntezy krzemionki o trójwymiarowej, ażurowej nanostrukturze.

– 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 – powiedział cytowany w komunikacie na stronach internetowych Fundacja na rzecz Nauki Polskiej prof. Bogusław Buszewski z Wydziału Chemii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, który jest kierownikiem projektu naukowego BIOG-NET. Fundacja na rzecz Nauki Polskiej w ramach programu TEAM-NET przekazała na badania 21 milionów złotych.

To właśnie pancerzyki okrzemek, a dokładnie sposób syntezy krzemionki, z której zbudowane są pancerzyki, wzbudził zainteresowanie naukowców. Mają średnicę około 10 mikrometrów czyli jednej setnej milimetra. „Chociaż są tak mikroskopijne, mają bardzo ciekawą, porowatą strukturę, a ich powierzchnia jest pofałdowana i pocięta licznymi szczelinami. Ta ażurowość jest cechą, która najbardziej fascynuje naukowców i inżynierów. Dzięki niej, szkielety okrzemek można potraktować jako doskonały punkt wyjścia do opracowania nowej generacji nanomateriałów krzemionkowych, biokompatybilnych z organizmami żywymi” – czytamy w komunikacie.

Ale mogą także spełnia funkcję magazynu dla aktywnych biologicznie substancji, które mogą być uwalniane w zależności od potrzeb. Polscy badacze z konsorcjum BIOG-NET nie są pierwszymi, którzy chcą wykorzystać niesamowite zdolności okrzemek. Wcześniej kilka innych ośrodków naukowych z różnych części świata próbowało wykorzystać okrzemki jako nośniki leków.

Naszym nadrzędnym celem jest stworzenie innowacyjnych kompozytów nanokrzemionkowych. Chcemy wykorzystać szkielety określonych gatunków okrzemek i modyfikować je za pomocą różnych metali – np. rutenu czy srebra – aby nadać im zupełnie nowe, unikalne właściwości. Jednym z przewidywanych przez nas zastosowań tych biokompozytów są nowoczesne opatrunki, posiadające zdolności chłonne bądź też uwalniające określone substancje lecznicze. Opatrunki takie mogą być wykorzystywane w leczeniu trudno gojących się ran, odleżyn lub infekcji skórnych – wyjaśnił prof. Bogusław Buszewski.

Jednak zanim badacze zajmą się tworzeniem opatrunków, najpierw muszą opracować metody wydajnej hodowli okrzemek. Muszą także znaleźć sposób na precyzyjne obrazowanie i modelowanie ich struktur powierzchniowych. Dopiero potem można zająć się modyfikowaniem pozyskanych od okrzemek struktur krzemionkowych.

W projekt BIOG-NET zaangażowanych jest, poza Wydziałem Chemii UMK w Toruniu, także sześć innych ośrodków naukowych w kraju. 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.

Partnerem strategicznym projektu BIOG-NET są Toruńskie Zakłady Materiałów Opatrunkowych, co stwarza szanse na szybką komercjalizację opracowanych przez badaczy nanomateriałów krzemionkowych. Ale partnerami są także firmy z branży kosmetycznej – 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 – podkreślił prof. Buszewski.

Źródło: Fundacja na rzecz Nauki Polskiej, fot. CC BY-SA 4.0/ Wikimedia Commons/ Amadalvarez. Na zdjęciu okrzemki pod mikroskopem optycznym – powiększenie 300x.

Udostępnij:

lub:

Podobne artykuły

Raport IOŚ: nadtlenek wodoru skutecznie zwalcza złotą algę

Fundacja na rzecz nauki polskiej

Ogłoszono laureatów Nagród Fundacji na rzecz Nauki Polskiej

Fundacja na rzecz nauki polskiej

Ogłoszono laureatów Nagród Fundacji na rzecz Nauki Polskiej

Wyróżnione artykuły

Popularne artykuły