Tamamen biyolojik olarak parçalanabilir bir yeşil biyopasta ve antibiyotikleri hedefli ve eko uyumlu bir şekilde uygulayabilen bir yama. Bunlar ortak bir ekipten gelen iki teklif Milano-Bicocca Üniversitesi– İtalyan Teknoloji Enstitüsü (IIT) E Cenova AkvaryumuMercan resiflerini tedavi etmek ve geri yüklemek, deniz biyolojik çeşitliliği için önemli ekosistemler ve birçok kıyı topluluğunun hayatta kalması, maalesef giderek daha savunmasız ve iklim kriz tehditlerine maruz kalan. Araştırmacılar tarafından geliştirilen çözümlerin detayları, dergilerde sırasıyla yayınlanan iki bilimsel makalede yer almaktadır. Gelişmiş Malzemeler Ve Tek toprak.
“Biopasta ve Alçı: Bu yüzden mercanlarla onları öldüren beyazlatma ile ilgileniyoruz”
Mercanların önemi
. mercan resifDaha önce de belirtildiği gibi, Paha biçilmez deniz ekosistemleri: Okyanus deniz tabanının% 1'inden daha azını anlasam da, küresel deniz biyolojik çeşitliliğinin yaklaşık dörtte birine ev sahipliği yapıyorlar. Bunlar, her ikisine de önemli kaynaklar sağlayan çok karmaşık doğal habitatlardır. fauna Ve Marina Flora Bu, türümüz için, çünkü büyük bir gelir fırsatı ve temel bir kıyı koruması oluştururlar. Bazı tahminlere göre, balıkçılık ve sualtı turizmi gibi sektörlere “destek” rollerini de dikkate alan mercanların küresel ekonomik değeri, her yıl yaklaşık 350 milyar avro anlamına gelir.. Daha fazlası var: Mercan resifleri, aslında, iklimin ayarlanmasında da önemli bir rol oynamaktadır, çünküKarbondioksit emilimi Ve Plajların erozyonunu önleyin fırtınalara ve fırtınalara karşı doğal bir bariyer görevi görür. Sorun şu ki, bunlar da çok hassas ve iklim krizin zararlı etkilerine maruz kalıyorlar: Güncel tahminler Okyanus sıcaklıklarının daha da artması gerekiyorsa, 2050 yılına kadar% 70-90 daha fazla düşüşle ilgili endişe verici projeksiyonlarla küresel olarak mercan resiflerinin en az% 20'sinin azalması.
Bu krizin en endişe verici olgusu Mercan beyazlatmaTermal strese maruz kaldıklarında meydana gelen bir süreç, onları “yaşayan”, So -Called Zooxantelle'yi “yaşayan” atmalarına yol açan bir süreç. Beslenmelerinin çoğunu sağlayan bu algler olmadan, mercanlar renklerini ve ana enerji kaynaklarını kaybeder; Ağartılmış bir mercan hemen ölmese de, hayatta kalması ciddi şekilde tehlikeye atılır. Küresel senaryo oldukça endişe verici ve ayrıca AkdenizEn önemlilerinden biri Sıcak biyolojik çeşitlilik sıcak noktalarıbu tehditlere karşı bağışık değildir. Bununla birlikte, İtalya'daki mercanların devletinin çerçevesi, karmaşık ve düzensizdir, (en azından kısmen) küresel düşüşe göre zıt eğilimlerdir: 2023'teki bir ISPRA raporuna göre, sekiz İtalyan bölgesinde mercan oluşumlarının (özellikle üç tür) “olağanüstü bir artış” vardı, bu da güçlü bir esneklik gösteriyor; Bununla birlikte, diğer alanlarda araştırmacılar, bazı türlerin toplam imhası veya güçlü bir kırılganlığı gözlemlediler.. Bu nedenle, hedeflenen ve uyarlanmış müdahalelerin, araştırmacılar tarafından yeni önerilenler gibi farklı ekolojik gerçeklere önemi.
Aktif bir biyopat
İlk çözüm, Aktif biyopastlarbir Değiştirilmiş soya yağı ve grafene dayanan makarna bir kez karıştırıldığında, kontrol edilebilir bir şekilde sertleşir ve mercan parçalarını tutturmak için katı ve iletken bir substrat haline gelir ve Mineral toplanma teknolojisi (MAT), büyümeyi uyaran bir teknik. “Çözümümüzü benzersiz kılan şey” diye açıklıyor Gabriele CoriglianoBicocca ve Akıllı Malzeme Birimi'ndeki Deniz Bilimleri alanında çalışmanın ve doktora öğrencisinin ilk yazarı, Athanassia AthanassiouIIT, “İki temel fonksiyonun tek bir yenilikçi materyale entegrasyonudur. Bir yandan, bu makarna Mercanların sabitlenmesini basitleştirir, hem sualtı fidanlıklarında hem de mercan resifinde daha güvenli ve daha güvenilir hale getirir. Öte yandan, onun sayesinde iletken özelliklerMercanların büyümesini, kalsiyum karbonat metal yapılarını biriktirmek için düşük yoğunluklu elektrik akımları kullanan bir teknik olan MAT aracılığıyla uyarır, mercanlar tarafından iskeletlerini inşa etmek için kullanılan malzeme. Geleneksel mattan farklı olarak, kalıcı yapılar artık gerekli değildir, bu da zaman içinde korozyon ve kirlilik riskinden kaçınır. Genel olarak, yaklaşımımız mercanların büyümesini aktif olarak teşvik eder ve deniz yaşamı için güvenlidir “.
Mercanlar üzerinde yapılan testlerin sonuçları Foliosa Montipora Cenova Akvaryumu'nda özellikle cesaret vericidirler: Ölçümler aslında MAT uygulamasından itibaren iki hafta içinde mercanların büyüme oranında önemli bir artış göstermiştir ve tedavi edilen mercan parçaları, kontrol grubununkinden daha koyu ve daha canlı bir renk göstermiştir..
Mercanların sağlığındaki iyileştirmeler zamanla devam ediyor gibi görünüyor: ilk konumdan bir yıl sonra ve deneyin sonuçlandırılmasından altı ay sonra, mercanların biyopatik substratını birleştirilen aynı koloninin fragmanlarıyla büyümeye ve kolonize etmeye devam ettiğini gösterdi.
Eko uyumlu bir yama
İkinci çözüm, nemli ortamlarda insan enfeksiyonları için ilaçların uygulanmasından doğrudan esinlenmiştir: Mercanlarda antibiyotikleri hedeflenen bir şekilde serbest bırakan “yama”deniz ortamındaki dağılımın en aza indirilmesi. Sistem iki ana elementten oluşur: antibiyotiklerin (siprofloksasin ve gentamisin sülfat) ve hidrofobik bir biyosigliare (iki farklı tipte bitkisel yağ ile eritilerek hazırlanan doğal bir termoplasti) biriktirildiği hidrofilik bir film.
Bu sistemin çalışması, ilacın hedefli salınımını garanti eden ustaca bir çift katman mimarisine dayanmaktadır: antibiyotik ile yüklenen film, mercanın hasta alanına doğrudan uygulanır ve higroskopik doğasına veya su emme yeteneği, suyun mercan dokusundan hızlı ve konsantre salınımını sağlar ve bunun sonucunda enfekte olan bölgeye doğru suyun emilimini sağlar. Ayrıca bu durumda, testler hem laboratuvarda hem de simüle edilmiş akvaryum koşullarında çok ilginç bir potansiyel ortaya çıkardı: örneğin, sistem mercan parçalarına uygulandı Stylophora Pistillata muhtemelen bir suşun neden olduğu doku nekrozuna benzer bir hastalıktan etkilenen Vibrio Harveyi.
Akvaryumdaki sonuçlar dikkate değerdi: tedavi edilmemiş kontrol grupları% 20 doğal iyileşme kapasitesi gösterirken, siprofloksasin yüklü filmlere sahip sistem, vakaların% 100'ünde hastalığın ilerlemesini engelledi. Gentamisin ile yüklenen filmler ile başarı oranı%80 idi. Etraflı, Antibiyotik tedavileri, hastalığın ilerlemesini engellemede% 90'lık bir başarı oranı elde etmiştir, bu nedenle doğal iyileşmeden önemli ölçüde daha yüksek.
“Bu teknoloji,” diye yorumladı Vincenzo Scribanoİşin ilk yazarı, akıllı malzeme biriminin doktora öğrencisi “, dokularına zarar verme ve mercan resiflerine hızla yayılan agresif hastalıklardan mercanları tedavi etmemize izin verir. Çift katman sayesinde, antibiyotikler, mercan ve uygulamanın enfekte olmasını ve uygulanmanın, marin ortamında difüzyonu önleyen difüzyon sayesinde izole edilir.
Bir yanıt yazın