Ötletelés a tengeri sünök segítségével
TudományEgy kutatócsoport megfejtette, hogy a tengeri sünök hajlított kristály "bevonatában" szerepet játszik az amorf kalcium karbonát. Ennek ellenére laborban még nem sikerült szögletestől eltérő kristályt növeszteni.
Minden tengeri sün tüskéje egy kalcit kristályból áll, ami egy olyan ásvány, mely főket kalcium karbonátot tartalmaz és hosszúságában több centimétert is elérhet. A kristályok összetett szerkezettel rendelkeznek, melyek egyenletes, hajlított felszínekkel kapcsolódnak egymáshoz, ellentétben a laborban előállított kalcitkristályokkal, melyek szögletes, hat oldalú - romboéder - formát vesznek fel. A Weizmann Turományos intézet kutatói a sünöket borító egzotikus kristályok titkának megfejtéséhez azt tanulmányozták, mi történik, ha az állatok megpróbálják újraépíteni a törött tüskéket. A tüskék alapvetően kétrészes folyamatban jönnek létre, mely egy instabil közvetítőt - az amorf kalcium karbonátot - is magába foglalja.
A tengeri sünök a kristályosítás előtt ezt az anyagot az élő sejtek burkolatában tárolják. Az amorf kalcium karbonát nem rendelkezik "kódolt" formával, bármilyen alakot felölthet. Amikor megtörténik az anyag megfelelő, tüskeformába rendezése, a vegyület stabil kristállyá alakul. A kutatók még most sem tudják pontosan, ez a reakció hogyan megy végbe.
A formázás eme két lépcsős folyamata megmagyarázza, hogy az állatok hogyan tudnak olyan nagy kristályokat növeszteni. A laborban előállított kalcium karbonát kristályok azonban az oldatból rögtön növekedésnek indultak és egyszerűen felvették romboéder alakjukat.
Több más állatfaj is él hasonló trükkökkel. A tengeri sün lárváról már tudják, hogy amorf kalcium karbonátot alkalmaz növekedése során, az a tény pedig, hogy a felnőtt egyedek is használják azt a törött tüskék javítására azt sugallja, hogy ez a technika igen elterjedt az olyan tengeri állatoknál, mint a korallok és a szivacsok.
A kutatóknak egyre nagyobb esélye is van a sikeres replikációra, mivel a biomimetikus szintézis - a természetben előforduló ásványok formálódásának laborban történő másolása - területe egyre növekszik.
Egyes kutatók már használnak olyan formázási módszereket, melyekkel az egyszerűbb kristályszerkezeteket lehet másolni, de odáig még nem jutottak el, hogy ezek a szerkezetek ne szögletesek legyenek. Ezért is fontos, hogy rájöjjenek, mi okozza azt, hogy a sünnél a kristály hajlítottan is nő. A kalcium karbonátot lehet arra használni, hogy méretre szabott fogimplantokat vagy csontszöveteket hozzanak létre belőlük. Ám az igazán széles területű alkalmazást csak akkor lehet bevezetni, ha ezt az általános kristálynövesztéses technikát más anyagokkal is prezentálni tudják. A biomimetikus anyagok alakításának igazi előnye pedig abban rejlik, hogy meg lehet tanulni, a természet hogyan alakította ki az évszázadok óta jól szolgáló szerkezeteket.
[ hirado.hu a Nature nyomán ]
(átlag: 5) könnyű körülmények 
Málta
