Tutkijat ovat valjastaneet tupakan mosaiikkiviruksen hyötykäyttöön uuden biohybridimateriaalin raaka-aineena.
Mosaiikkivirus on noin 300 nanometrin mittainen sauvamainen virus, joka nimensä mukaisesti kiusaa erityisesti tupakkakasvia.
Aalto-yliopiston professorin Mauri Kostiaisen vetämä tutkimusryhmä onnistui yhdistämään viruksen ftalosyaniiniin.
Ftalosyaniini on aine, joka antaa verelle sen punaisen värin. Väriaineen avulla hybridimateriaalista saadaan valon kanssa katalyyttisesti aktiivinen.
Sen jälkeen materiaalia voidaan käyttää esimerkiksi jäteveden haitallisten yhdisteiden hapettamiseen.
Tällaisia biohybridimateriaaleja voidaan tulevaisuudessa hyödyntää muussakin ympäristöteknologiassa ja vaikkapa nanolääketieteessä.
Materiaali on helppo kierrättää
Tutkijatohtori Eduardo Anayan mukaan tehtävä ei ollut helppo.
Ftalosyaniini on erittäin tehokas happiradikaalien tuottaja, mutta väriaineena sillä on taipumus kasaantua vedessä. Tämä heikentää sen valoherkkyyttä.
”Siksi meidän piti suunnitella molekyyli, joka säilyisi aktiivisena myös vedessä”, Anaya kertoo Aalto-yliopiston nettisivuilla.
Yhdessä espanjalaisen tutkijaryhmän kanssa Aallon ryhmä loi ftalosyaniinista johdannaisen, jolla on vahva positiivinen sähkövaraus. Tupakan mosaiikkivirus taas on negatiivisesti varautunut.
Kun väriainejohdannainen ja virus sitten yhdistettiin, saatiin aikaan valoherkkä kuitumainen materiaali, jonka rakenne on erittäin tarkasti järjestäytynyt.
Materiaalia voidaan hyödyntää heterogeenisessä katalyysissa, jonka avulla päästään jatkuvaan prosessiin. Näin se sopii käytettäväksi teollisessa mitassa.
Uutuusmateriaali on tutkijoiden mukaan myös helppo kierrättää. Kun hapetusreaktio on ohi, kuidut voidaan purkaa valopulssin avulla.
Tutkimustulokset julkaistiin Advanced Materials -lehdessä.
(Kuvassa) Väriaineen yhdistämiä viruskimppuja. Väriaine myös ylhäällä oikealla. Havainnekuva: Eduardo Anaya
