БАКТЕРИЯЛЫҚ ЦЕЛЛЮЛОЗА: ЖЕТІСТІКТЕРІ МЕН ҚИЫНДЫҚТАРЫ

Аннотация

Бактериялық целлюлоза (БЦ) – әртүрлі микробтық түрлер арқылы синтезделетін жоғары тазалықтағы, кристалды құрылымды биополимер, ол ерекше механикалық беріктігімен, суды жоғары мөлшерде ұстау қабілетімен және тамаша биосәйкестік қасиеттерімен ерекшеленеді. Осындай бірегей физика-химиялық сипаттамалары БЦ негізіндегі материалдарды биомедициналық құрылғыларда, жара таңғыштарында, тіндік инженерияға арналған тірек құрылымдарында, бақыланатын дәрі жеткізу жүйелерінде, экологиялық тұрғыдан тұрақты орау материалдарында, сүзгілеу мембраналарында, сондай-ақ икемді және киілетін электроникада қолдануға кең мүмкіндік ашады. Өсімдік текті целлюлозадан айырмашылығы, БЦ құрамында лигнин, гемицеллюлоза және басқа да қоспалар болмайды, нәтижесінде жоғары кристалдылыққа ие наноталшықты құрылым түзіледі және оның кеуектілігі мен морфологиясын басқаруға болады. Дегенмен, осы артықшылықтарына қарамастан, БЦ өндірудің кең ауқымды өнеркәсіптік қолданылуы жоғары өндірістік шығындармен, ферментацияның баяу жүруімен, штаммдардың тұрақтылығын қамтамасыз ету және процесті масштабтау қиындықтарымен шектеледі. Осы кедергілерді еңсеруге бағытталған соңғы әдістемелерге агроөнеркәсіптік қалдықтарды қолдану арқылы қоректік орталарды оңтайландыру, оттегіні жеткізу мен өнімділікті арттыруға арналған биореактор инженериясы, метаболикалық үйлесімділікті күшейтетін ко-мәдениет жүйелері, сондай-ақ биосинтетикалық жолдарды қайта бағдарлауға мүмкіндік беретін генетикалық және синтетикалық биология тәсілдері жатады. Сонымен бірге, БЦ негізіндегі композиттік материалдар, 3D биобаспаға арналған биоинктер және регенеративті медицинаға арналған функционалдандырылған матрицалар саласындағы жаңа бағыттар БЦ зерттеулерінің трансляциялық әлеуетінің артып келе жатқанын көрсетеді. Бұл шолуда БЦ өндіретін микроорганизмдер, технологиялық және экономикалық шектеулер, сондай-ақ масштабтау, тұрақтылық және коммерцияландыруды жақсартуға бағытталған қазіргі ғылыми жетістіктер жан-жақты қарастырылады.