به نقل از فرادید، این دستاورد توسط پژوهشگران مؤسسه های فناوری پیشرفته شنژن در چین توسعه یافته و نمونه ای از مواد زنده مهندسی شده به شمار می رود؛ موادی که بر پایه موجودات زنده ساخته می شوند و حتی پس از تبدیل شدن به شکل نهایی خود، همچنان فعالیت های زیستی خود را حفظ می کنند.

اما پژوهشگران این پروژه به جای کشتن قارچ، از قارچ زنده اما غیرفعال شده کوردیسپس میلیتاریس استفاده کردند تا بتوانند از قابلیت های طبیعی آن بهره بگیرند. نتیجه، ماده ای است که می تواند خود را بازسازی کند، به شرایط محیطی واکنش نشان دهد و در آینده کاربردهایی در صنعت پوشاک و حتی معماری داشته باشد.

نمونه اولیه یک لباس با استفاده از این ماده توسط شرکت نوآوری مواد پیل اسفیر ساخته شده است. این لباس نشان می دهد که چگونه می توان از مواد زنده برای طراحی پوشاکی استفاده کرد که برخلاف پارچه های معمولی، ویژگی های زیستی فعال داشته باشند.

پژوهشگر اصلی این پروژه، کِی لی، و همکارانش در مقاله ای منتشرشده در نشریه علمی معتبر Science Advances توضیح داده اند که این فناوری بر پایه یک سامانه قارچی برنامه پذیر عمل می کند. در این روش، میسلیوم مانند یک سیستم قابل تنظیم در نظر گرفته می شود؛ ساختار پایه پارچه از قارچ ساخته می شود و قابلیت های اضافی مانند رنگ، مقاومت در برابر نور خورشید یا ویژگی های دیگر، از طریق ترکیب با قارچ ها و مخمرهای دیگر به آن افزوده می شود.

به گفته پژوهشگران، این فناوری می تواند مواد زنده مهندسی شده را به مرحله ای نزدیک تر کند که در آن خودترمیم شوندگی، واکنش به محیط و کنترل عملکرد ماده در مقیاس های بزرگ امکان پذیر باشد.

آن ها در مقاله خود نوشته اند که اگرچه زیست شناسی مصنوعی توانسته قابلیت های مواد زنده مهندسی شده را به شدت افزایش دهد، اما هنوز یک چالش مهم باقی مانده است: ترکیب ساختاردهی خودکار با فعالیت زیستی پایدار در مقیاس های بزرگ. حل این مسئله برای کاربردهای عملی، از پارچه های سازگار با محیط گرفته تا مواد ساختمانی زیستی، ضروری خواهد بود.

پارچه ای که غذا می خورد و دوباره رشد می کند

قابلیت بازسازی این ماده از ساختار پایه میسلیوم سرچشمه می گیرد. پس از خشک شدن در دمای 45 درجه سانتی گراد، این ماده نه کاملاً زنده است و نه کاملاً مرده؛ بلکه در حالتی شبیه به خواب زیستی با فعالیت متابولیکی بسیار پایین قرار می گیرد.

کِی لی توضیح داده است که با افزودن محلول غذایی تهیه شده از آب سیب زمینی، می توان این قارچ خاموش را دوباره فعال کرد. در این حالت، میسلیوم شروع به رشد دوباره می کند، رشته های قارچی جدید می فرستد و سطح ماده را بازسازی می کند.

حتی اگر بخشی از این ماده سوراخ شود، قرار دادن محلول غذایی همراه با مقدار کمی قارچ تازه روی قسمت آسیب دیده باعث می شود سلول های زنده در سراسر شکاف رشد کنند و سطح را بدون نیاز به چسب یا دوخت ترمیم کنند.

این ماده همچنین به طور طبیعی خاصیت خودپاک شوندگی دارد، زیرا سطح آن آب گریز است و به راحتی آلودگی و رطوبت را جذب نمی کند.

رنگ و مقاومت در برابر نور با کمک قارچ ها و مخمرها

رنگ آبی این ماده و مقاومت آن در برابر اشعه فرابنفش از ترکیب آن با موجودات زنده دیگر به دست می آید. برای ایجاد رنگ آبی، پژوهشگران از مخمر آبجو یا ساکارومایسس سرویزیه استفاده کردند و برای ایجاد مقاومت در برابر اشعه فرابنفش، قارچ آسپرژیلوس نایجر را به کار گرفتند.

این ترکیبات از ابتدا همراه با کوردیسپس میلیتاریس رشد داده شدند و بدون نیاز به دستکاری ژنتیکی، ویژگی های جدیدی به ماده اضافه کردند.

شرکت پیل اسفیر یک نمونه لباس مفهومی از این ماده ساخته است. طراحی مفهومی و ظاهر لباس توسط یویانگ سونگ، بنیان گذار این شرکت، انجام شد و ساخت و برش آن را همکار او، روچن وانگ، بر عهده گرفت.

در این لباس از چند نوع مختلف از این ماده استفاده شده است؛ از جمله بخش هایی که با مخمر آبجو ترکیب شده اند و رنگ آبی یکنواخت و طبیعی ایجاد می کنند.

آینده پوشاک زنده و مواد زیستی

کِی لی معتقد است این ماده در حال حاضر می تواند برای کاربردهایی مانند مد مفهومی، لوازم جانبی، سطوح تزیینی پارچه ای، آثار نمایشگاهی و بسته بندی های زیست تجزیه پذیر مورد استفاده قرار گیرد.

او می گوید بافت خاص سطح، رنگ آمیزی زیستی، قابلیت ترمیم کنترل شده و تجزیه پذیری این ماده، آن را برای محصولاتی مناسب می کند که در آن ها ظاهر، تجربه بصری و طول عمر مشخص اهمیت دارد.

با این حال، پژوهشگران تأکید می کنند که پیش از استفاده گسترده از این ماده در لباس های روزمره یا سازه های معماری دائمی، باید مشکلاتی مانند افزایش دوام، مقاومت در برابر رطوبت، ایمنی و استانداردسازی فرآیند تولید برطرف شود.