Mikroorganizmalar ve bitkiler milyarlarca yıldır fotosentez yapıyor. Fotosentez güneş enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürüyor ve böylelikle dünyadaki tüm yaşama gıda ve oksijen sağlıyor. Fotosentez kloroplastlarda gerçekleşiyor ve birçok bilim insanı da fotosentez sürecini yapay olarak yapılandırmanın ve kontrol etmenin son derece önemli olduğuna inanıyor. Çünkü bunu yapmak temiz enerji üretebilmek anlamına gelebilir.
Peki, canlı, fotosentez yapan bir hücre sıfırdan nasıl yaratılır? Canlı bir hücrenin gerçekleştirdiği süreçleri taklit etmenin anahtarlarından biri, onun tüm bileşenlerinin doğru zamanda ve doğru yerde birlikte çalışmasını sağlamak. Şimdi, Max Planck Society’nin birkaç laboratuvarın işbirliğiyle yürüttüğü çalışmalar sonucunda, araştırmacılar sera gazı karbondioksiti ışıkla yakalayıp dönüştürebilen “yapay kloroplastları” otomatik olarak yapan bir platformu başarılı bir şekilde geliştirdi.
Max Planck araştırmacıları çalışma için iki yeni teknolojik gelişmeden yararlandı. Bunlardan biri yeni biyolojik sistemlerin tasarımı ve yapımı için sentetik biyoloji, diğeriyse hücre boyutundaki damlacıklar gibi yumuşak materyallerin birleştirilmesi için mikroakışkan teknolojisi oldu.
Çalışmalar sonucunda elde edilen mikroakışkan platform, ayrı ayrı istenen metabolik becerilere göre donatılabilen binlerce standardize edilmiş damlacık üretebiliyor.
Sonuçlar Gelecek İçin Büyük Potansiyel Taşıyor
Çalışmada kullanılan bu tabandan tepeye doğru olan yaklaşımın belirgin avantajları bulunuyor. Bu yaklaşım minimal bir tasarıma odaklanıyor ve doğal biyolojinin kısıtlamalarına da mutlak bir şekilde mahkum değil.
Araştırmacılar Science’da yayınlanan çalışmalarının sonuçlarının gelecek için büyük potansiyel taşıdığını düşünüyor. Zira araştırmacılar “yapay kloroplastları” yeni enzimlerle ve reaksiyonlarla donatmanın karbondioksiti tutma hızının daha önceki sentetik-biyolojik yaklaşımlardan 100 kat daha fazla olmasıyla sonuçlandığını gösterdiler.
Bu sistemler uzun vadede aralarında malzeme bilimi, biyoteknoloji ve tıbbın da bulunduğu neredeyse tüm teknoloji alanlarına uygulanabilir. Ancak bunların da ötesinde, çalışmada elde edilen sonuçlar geleceğin en büyük meydan okumalarından birinin üstesinden gelmek yolunda atılmış bir diğer adım da olabilir: atmosferde giderek artmakta olan karbondioksit konsantrasyonları.
Orijinal Makale: Phys.org
