Çin‘deki araştırmacılar, kendini temizleyen, neredeyse kendi kendini onarabilen ve farklı mantarlar veya mayalar eklenerek renklendirilebilen veya UV koruması sağlanabilen bir tekstil geliştirdi.
Shenzhen Gelişmiş Teknolojiler Enstitüleri’ndeki araştırmacıların bu başarısı, üretildikten sonra bile aktif kalabilen canlı organizmalardan oluşan bir malzeme olan mühendislikli canlı malzeme (MCM) türüdür. Bu, çoğu güncel mantar kullanımından farklıdır; çünkü burada mantar kurutularak ve etkisiz hale getirilerek stabil ve büyümeyen bir malzeme elde edilir. Bu tür malzemeler, özellikle plastik ambalajlara ve vinile alternatif olarak popülerdir.
Araştırmacılar, aktif ancak uyuşuk Cordyceps militaris mantarı ile çalışarak biyolojik fonksiyonlarından yararlanmıştır. Sonuçta, mimari ve giyim alanlarında devrim yaratabilecek bir malzeme ortaya çıkmıştır; bu da, malzeme inovasyon şirketi Peelshere ile birlikte üretilen bir prototip elbise ile örneklendirilmiştir.
Ke Li liderliğindeki ekip, Science Advances adlı hakemli dergide yayınlanan bir makalede, “programlanabilir mantar platformu” olarak adlandırdıkları bir sistemi tanımlamıştır. Bu sistemde, mantar tabakası temel yapı oluştururken, renk ve UV direnci gibi ek biyolojik özellikler diğer organizmalar aracılığıyla “tak ve çalıştır” şeklinde eklenebilir.
Araştırmacılar, bu yaklaşımın mühendislikli canlı malzemelerin kendi kendini onarma, çevreye duyarlılık ve kontrol edilebilir işlevsellik potansiyeline daha yakın olduğunu savunmaktadır. “Sentetik biyoloji, MCM’lerin fonksiyonel kapasitesini büyük ölçüde artırmış olsa da, otonom yapısal montajı sürdürülebilir biyolojik aktivite ile entegre etmek hala önemli bir zorluktur” denmektedir.
MCM’nin kendini yenileme ve kısmen onarma özelliği, mantar tabanlı yapıdan kaynaklanmaktadır. Malzeme, 45 derece sıcaklıkta kurutulduğunda tamamen canlı veya ölü değildir; bunun yerine “düşük metabolik hızda, uyuşuk bir durumda” bulunur. Bu, aktif büyüme anlamına gelmez.
Ancak, patates suyu içeren bir besin çözeltisi uygulandığında, uyuşuk mantar filizlenir, yeni fungal filamentlar gönderir ve malzemenin yüzeyini yeniler. Bir delik üzerinde, taze bir mantar parçasıyla birlikte bu besin çözeltisi uygulandığında, canlı hücreler boşluğu kapatır; böylece herhangi bir yapıştırıcı veya dikiş kullanmadan yüzeyi onarır. Malzeme ayrıca doğal olarak kendini temizler çünkü hidrofobiktir.
Ke Li, aynı zamanda bu malzemenin kelebek süs eşyasının kanatlarında mavi renkte nasıl kullanıldığını da göstermiştir.
Mavi renk ve UV direnci ise, bira mayası (Saccharomyces cerevisiae) ve Aspergillus niger mantarı ile sağlanmaktadır. Bunlar, Cordyceps militaris ile birlikte başlangıçta karıştırılır ve genetik mühendisliği gerektirmeden ortak olarak kültürlenir.
Araştırmacının geliştirdiği malzemeden, Berlin merkezli Peelshere tarafından bir prototip elbise üretilmiştir. Peelshere’in kurucusu YouYang Song, elbisenin konseptini ve tasarımını oluştururken, Çin’deki meslektaşı Ruochen Wang ise kesim ve dikimi yapmıştır. Elbisenin bazı bölümleri, sürekli olarak kendini yenileyen mavi renk için bira mayası ile ortak kültürlenmiş malzemeden üretilmiştir.
Ke Li, bu malzemenin konsept giyim, aksesuarlar, dekoratif tekstil yüzeyleri, sergi parçaları ve biyolojik olarak çözünebilir ambalajlar gibi uygulamalar için uygun olduğunu belirtmiştir. “Özgün yüzey dokusu, biyolojik renklenmesi, kontrollü onarımı ve biyolojik olarak çözünürlüğü, görsel ifade ve tanımlanmış bir ürün ömrünün önemli olduğu uygulamalarda özellikle faydalı olabilir” denmektedir.
Malzemenin dayanıklılığı, nem direnci, güvenliği ve üretim tutarlılığı konusunda daha fazla iyileştirme yapılması gerekmektedir; böylece rutin giyim veya kalıcı mimari kullanıma uygun hale getirilebilir. Peelshere’in ana ürünü ise meyve kabuklarından ve alglerden üretilen bitkisel bazlı ve su geçirmez bir deri alternatiftir.
