أضواء على الأبحاث

جدران تنبض بالحياة 

  • Published online:

يمكن لقوالب الطوب «الحية»، المصنوعة من البكتيريا والفطريات، معالجة نفسها، وإرسال إشارات لبعضها عند استخدامها في تشييد الأبنية القوية.

فالمواد الممزوجة بالكائنات الحية الدقيقة تبشر بإمكانية تشييد بنايات ضخمة قادرة على رصد التغيرات المحيطة. غير أن أنواعًا قليلة فقط من هذه «المركبات الحيوية» يمكنها أداء هذه المهمة.

ولمواجهة هذا التحدي، قام دامن شاك، من شركة «إيكوفاتيف ديزاين»Ecovative Design  في جرين آيلاند بنيويورك، وهاريس وانج، من جامعة كولومبيا بنيويورك، وزملاؤهما، بتغذية فطر من الجنس Ganoderma على نظام غذائي يحتوي على نفايات خشبية تنتُج أثناء معالجة ألياف نبات القِنَّب. وفي غضون أسابيع، تحول الفطر إلى نفايات القِنَّب، وتشابكت هذه النفايات معًا مكونة شبكة قوية داخل قالب على شكل الطوب المستخدم في البناء. ويمكن لهذه المادة إصلاح تشققاتها، بل يمكنها أن تلتحم مع الكتل المجاورة لها لتشكيل هياكل يقترب حجمها من الجسم البشري.

وقد توصل الباحثون إلى أن البكتيريا من نوع Pantoea agglomerans تنمو بكثرة داخل الشبكة الفطرية. ثم قاموا بإدخال تعديلات جينية على سلالتين من بكتيريا :Pantoea agglomerans إحداهما تُنتج جزيئات تصدُر عنها إشارات، والأخرى تُنتج بروتين الفلورسنت عند تعرضها لتلك الإشارات. وعند وضع كتلة ممزوجة بإحدى هاتين السلالتين البكتيريتين بجانب قالب طوب ممزوج بالسلالة البكتيرية الأخرى، تبيَّن أن قالب الطوب الذي يستجيب للإشارات يضيء تحت المجهر لدى رصدها. 

Nature 600, 363 (2021)