बायोल्युमिनेसेंट शैवालचा निळा प्रकाश 3D-मुद्रित आकार तयार करण्यासाठी वापरला जातो | विज्ञान

समुद्रात राहणाऱ्या शैवाल प्रजातींद्वारे उत्सर्जित होणारा मनमोहक निळा चमक अमेरिकेतील शास्त्रज्ञांनी प्रकाश-उत्सर्जक संरचना तयार करण्यासाठी वापरला आहे.

पायरोसिस्टिस लुनुला एक बायोल्युमिनेसेंट एकल-पेशी जीव आहे जो कधीकधी निळ्या प्रकाशाचे संक्षिप्त चमक निर्माण करतो. एकपेशीय वनस्पतींचे मोठे गठ्ठे समुद्रकिनाऱ्यांवरील लाटांमध्ये चमकणारे प्रदर्शन उत्सर्जित करण्यासाठी ओळखले जातात.

कोलोरॅडो बोल्डर विद्यापीठाच्या जिउलिया ब्राची, एका गडद प्रयोगशाळेत प्रयोग करत होत्या, शैवाल अधिक टिकाऊ चमक देण्यासाठी मार्ग शोधत होत्या. “आम्ही त्यांना हळू हळू मारण्याचा प्रयत्न करत होतो,” ब्राची म्हणाली, तिने आणि तिच्या सहकाऱ्यांनी लाटांच्या यांत्रिक तणावाची प्रतिकृती कशी बनवण्याचा प्रयत्न केला हे स्पष्ट करते. “ते खरोखर त्यास प्रतिसाद देत नव्हते.”

इतर संशोधकांकडे आहे अशा दृष्टिकोनातून यश मिळाले परंतु एक नकारात्मक बाजू म्हणजे यांत्रिक उत्तेजना नियंत्रित करणे कठीण होऊ शकते. त्यामुळे ब्राची आणि तिच्या सहकाऱ्यांनी आणखी एक युक्ती आजमावली. मागील अभ्यासांनी असे सूचित केले आहे की जेव्हा एकपेशीय वनस्पती ऍसिडच्या संपर्कात आली तेव्हा त्यांच्या पेशींच्या प्रकाश-उत्सर्जक भागामध्ये pH पातळी कमी होते, ज्यामुळे प्रकाश उत्पादन सुरू होते. ब्राचीने एका काचेच्या लॅब फ्लास्कमध्ये एक किंचित आम्लयुक्त द्रावण जोडले ज्यामध्ये शैवाल आहे.

“मी असे होतो: ‘एक क्षण थांबा, तो प्रकाश आहे [reflecting] लॅपटॉपवरून?’” ती म्हणाली. उलट, फ्लास्कच्या आतील एकपेशीय वनस्पती जिवंत चकाकी सारखी दिसली होती. मध्ये प्रकाशित झालेल्या एका पेपरमध्ये विज्ञान प्रगतीती आणि तिच्या सह-लेखकांनी वर्णन केले आहे की ते एका वेळी 25 मिनिटांपर्यंत चमकण्यास कसे सक्षम होते.

शास्त्रज्ञांनी एका हायड्रोजेलमध्ये एकपेशीय वनस्पती अंतर्भूत केले – पाण्याने बनवलेला जेलीसारखा पदार्थ – आणि सूक्ष्मदर्शकाखाली शैवालच्या देखाव्याला श्रद्धांजली म्हणून त्यासह चंद्रकोरासह विविध ब्लॉबी आकार 3D-प्रिंट करण्यास सक्षम होते. सर्व आकार निळ्या रंगाच्या मजबूत निळसर सावलीत चमकत होते.

बायोल्युमिनेसेंट शैवालमध्ये ल्युसिफेरेस नावाचे एन्झाइम असते, जे ल्युसिफेरिन नावाच्या प्रकाश-उत्पादक संयुगावर प्रतिक्रिया देते – ही नावे लॅटिन “ल्युसिफर” किंवा प्रकाश वाहक वरून आली आहेत. कोलोरॅडो बोल्डर युनिव्हर्सिटीचे प्रोफेसर विल श्रुबर म्हणाले, “त्यांना समुद्राच्या पाण्याची उपलब्धता असेल तर ते खूपच स्वावलंबी आहेत.

श्रुबरने सुचवले की हा “जिवंत प्रकाश” चकाकीत किंवा चकाकणाऱ्या ब्रेसलेटसाठी वापरला जाऊ शकतो. किंवा शैवाल सैद्धांतिकदृष्ट्या बायोसेन्सरमध्ये एम्बेड केले जाऊ शकतात जे वातावरणात विष शोधतात तेव्हा ते चमकतात.

केंब्रिज युनिव्हर्सिटीचे प्रोफेसर ख्रिस होवे, जे या कामात सहभागी नव्हते, म्हणाले: “लॅबमधील नियंत्रित परिस्थितीत जे काम करते त्यापासून ते वास्तविक जगात काय काम करते याकडे नेणे हे एक आव्हान असेल – परंतु ही खरोखरच एक मनोरंजक पहिली पायरी आहे.”

त्यांनी जोडले की डिस्पोजेबल बॅटरीवर अवलंबून असलेल्या लहान, प्रकाश-उत्सर्जक उपकरणांसाठी, काही प्रकरणांमध्ये बायोल्युमिनेसेन्सवर स्विच केल्याने त्या बॅटरीचा रस संपल्यावर निर्माण होणारा कचरा मोठ्या प्रमाणात कमी होऊ शकतो.

हे ऍसिड विशिष्ट शैवाल प्रजातींमध्ये बायोल्युमिनेसन्स प्रेरित करते हे सर्वज्ञात आहे, कार्डिफ विद्यापीठातील प्रोफेसर एमेरिटस अँथनी कॅम्पबेल म्हणाले. त्यांनी सांगितले की अभ्यासात वापरलेल्या द्रावणात एकपेशीय वनस्पती जास्त काळ जगू शकेल अशी शंका होती, ज्याचा pH 4 होता. ते टोमॅटोसारखे आम्लयुक्त आहे आणि “त्यांना ते आवडत नाही, त्यामुळे त्यांच्यावर ताण येतो”, कॅम्पबेल म्हणाले.

एक रहस्य कायम आहे. शास्त्रज्ञांना अद्याप माहित नाही की एकपेशीय वनस्पती जसे की पायरोसिस्टिस लुनुला प्रथम स्थानावर प्रकाश उत्सर्जित करण्यासाठी विकसित झाले. असे असू शकते की त्यांचे चमकणारे प्रदर्शन एक बचावात्मक भूमिका बजावतात, कदाचित जीवांना प्रतिबंधित करतात जे अन्यथा एकपेशीय वनस्पती खातील.

होवे म्हणाले: “माझ्या मते, हे एक योग्य स्पष्टीकरण आहे – परंतु ते निश्चितपणे माहित नाही.”