Группа исследователей в Италии разработала две новые технологии для защиты и восстановления коралловых рифов: биопасту и натуральный пластырь. Оба решения успешно протестированы на настоящих кораллах.
Исследовательская группа из Университета Милан-Бикокка в Милане, Итальянского технологического института (Istituto Italiano di Tecnologia, IIT) в Генуе и Аквариума Генуи разработала эти два решения.
Угроза коралловым рифам
Коралловые рифы, находящиеся под угрозой из-за изменения климата, становятся всё более уязвимыми. Они являются важнейшими экосистемами для морского биоразнообразия и выживания многих прибрежных сообществ. Помимо того, что рифы являются основным ресурсом для рыболовства и туризма, они играют ключевую роль в глобальном экологическом балансе.
Для противодействия их прогрессирующей деградации научные исследования фокусируются на инновационных решениях, сочетающих экологичность, эффективность и быстрое вмешательство.
Первое решение: зелёная биопаста
Первое решение — это зелёная, полностью биоразлагаемая биопаста, способная закреплять кораллы и одновременно ускорять их рост с помощью технологии электрохимической минерализации.
В исследовании, опубликованном в журнале Advanced Materials, описан новый материал под названием «Активная биопаста». Это паста из модифицированного соевого масла и графена.
Два вещества после смешивания затвердевают контролируемым образом и становятся твёрдой проводящей подложкой для закрепления фрагментов кораллов и поддержки технологии минеральной аккреции (MAT). Паста сохраняет стабильные свойства в морской воде более 40 дней, а тесты MAT показывают значительное увеличение темпов роста кораллов в течение двух недель, что вдвое превышает показатели контрольной группы.
«Уникальность нашего решения заключается в интеграции двух основных функций в один инновационный материал», — объясняет Габриэле Корильяно, первый автор исследования и аспирант в области морских наук в Бикокке и в подразделении умных материалов в IIT, координируемый Атанассией Атанассиу.
«С одной стороны, эта паста упрощает прикрепление кораллов, делая его более безопасным и надёжным как в подводных питомниках, так и на рифе. С другой стороны, благодаря своим проводящим свойствам, она способствует росту кораллов с помощью MAT — техники, которая использует слабые электрические токи для отложения карбоната кальция на металлических структурах. Это материал, который кораллы используют для построения своих скелетов».
«В отличие от традиционного MAT, здесь не требуются постоянные конструкции, что исключает риск коррозии и долгосрочного загрязнения. Наш подход активно способствует росту кораллов и безопасен для морской жизни», — добавляет Марко Контарди, исследователь в Центре MaRHE в Бикокке и член подразделения умных материалов в IIT.
Второе решение: натуральный пластырь для доставки антибиотиков
Второе крупное достижение в области сохранения рифов опубликовано в журнале One Earth. Первый автор этого исследования — Винченцо Скрибано, аспирант Университета Милан-Бикокка и член группы умных материалов в IIT, разработал экосовместимую систему для целенаправленной доставки антибиотиков больным кораллам.
Эта система представляет собой своего рода пластырь, сочетающий гидрофильную плёнку с антибиотиками (изготовленную из хитозана, полимера, полученного из ракообразных) с натуральным гидрофобным герметиком на основе пчелиного воска и растительных масел из подсолнечника и льна.
Все материалы натуральные и после разложения не наносят вреда морской экосистеме. В аквариумных тестах лечение остановило прогрессирование болезни более чем в 90% случаев.
«Эта технология позволяет нам лечить кораллы, поражённые агрессивными заболеваниями, которые повреждают их ткани и быстро распространяются по коралловым рифам», — объясняет Скрибано.
«Благодаря двухслойной системе антибиотики высвобождаются исключительно на инфицированном участке коралла, а доставка герметизируется пастой, предотвращая распространение антибиотиков в морскую среду. Технология оказалась особенно эффективной против заболевания из семейства некрозов тканей, широко распространённого в аквакультуре», — добавляет Атанассия Атанассиу, главный исследователь и руководитель подразделения умных материалов в IIT.
«С помощью этих исследований мы продемонстрировали потенциал ответственного подхода к дизайну материалов», — говорит Атанассия Атанассиу. «Цель — разработать устойчивые решения, которые поддерживают живые организмы и защищают биоразнообразие».
Эти результаты являются частью долгосрочной исследовательской инициативы совместной команды Университета Милан-Бикокка, IIT и Аквариума Генуи, которая стала международным ориентиром в разработке технологий сохранения кораллов.
Другие новости по теме
- Учёные обнаружили скрытый горячий сгусток под Аппалачами — и он движется в сторону Нью-Йорка
- Комплементарность форм обеспечивает точный дизайн белковых связывающих молекул
- Забудьте о музыке, созданной искусственным интеллектом — эта музыка написана с использованием последовательностей ДНК
- Бактериальные сообщества создают калейдоскопические узоры в синхронном плавании
- Уникальное брачное поведение гигантского каракатицы
- Грибы среди нас: исследование показывает, что грибы образуют живые мосты для обмена водой между соседними растениями
- Знакомьтесь: морская звезда с 24 лучами — телохранитель леса водорослей
- Недавно обнаруженный белок передаёт ферменты, как эстафету
- Крошечные датчики в рюкзаках помогают узнать, как птицы мигрируют в поисках воды
- Аналитическая методика для выявления генного и клеточного допинга обеспечит этичность и справедливость в спорте
Другие новости на сайте
- Биологи разгадали давнюю тайну того, как сверчки поют
- Ramp достигла капитализации в $22,5 млрд всего через 45 дней после достижения $16 млрд
- Руководство по использованию Edits — аналога CapCut от Meta для редактирования коротких видео
- Для более эффективного обнаружения химического оружия учёные-материаловеды изучают новые технологии.
- Как стартап из Нью-Джерси нашёл инновационный способ резко сократить затраты на медь с помощью электричества.
- Пять распространённых ошибок при покупке расширенной гарантии
- PlayerZero привлекла $15 млн для предотвращения выпуска бажного кода ИИ-агентами
- Учёные обнаружили скрытый горячий сгусток под Аппалачами — и он движется в сторону Нью-Йорка
- Более 50% учащихся в школах Детройта регулярно пропускают занятия, и школы не могут решить эту проблему в одиночку.
- Комиссия по ценным бумагам и биржам (SEC) одобряет погашение акций в натуральной форме для всех ETF биткоина и эфириума