DIJATOMEJE
Autor teksta: izv. prof. dr. sc. Ivana Jelovica Badovinac
Alge kremenjašice, poznate i kao dijatomeje, su mikroskopske jednostanične alge koje su rasprostranjene u vodama (slatkim i morskim) svih klimatskih područja Zemlje. Njihova stanična stijenka je građena od silicijeva dioksida i specifične su zbog svoje strukture, koja je slična kutiji, a svaka vrsta ima karakteristični oblik i teksturu stijenke.
Dijatomeje imaju ogroman značaj za okoliš iz više razloga:
- Fotosinteza: Ova mikroskopska jednostanična bića koriste sunčevu svjetlost za stvaranje hrane i kisika, čime podržavaju cijeli ekosustav.
- Hrana za druge organizme: U oceanima, dijatomeje služe kao ključni izvor hrane i energije za druge organizme.
- Biološki indikatori: Dijatomeje su važni biološki indikatori kvalitete vode. Njihova prisutnost i sastav u vodenim ekosustavima pomažu u procjeni ekološkog stanja staništa. Promjene u populacijama dijatomeja mogu ukazivati na onečišćenje, klimatske promjene i dr.
- Paleoklimatologija: Dijatomeje ostavljaju tragove u sedimentima i stijenama. Njihovi fosili koriste se za rekonstrukciju klimatskih promjena tijekom povijesti Zemlje. Analiza ostataka dijatomeja omogućuje nam da bolje razumijemo klimatske uvjete u prošlosti.
Dijatomeje su fascinantni organizmi koji su privukli veliku pažnju znanstvenika, između ostalog, i u području biomimetike:
- Dijatomeje imaju složene nanostrukture na svojoj ljušturi. Ove strukture inspirirale su razvoj materijala s finim porama, koji se mogu primijeniti u filtraciji, senzorima i drugim područjima. (nanostrukturirani materijali)
- Dijatomeje sadrže klorofil i druge pigmente koji apsorbiraju svjetlost. Ovo svojstvo inspiriralo je razvoj fotokatalitičkih materijala. Ti materijali koriste sunčevu svjetlost za razgradnju zagađivača u okolišu. (fotokatalitički materijali)
- Dijatomeje su inspiracija za razvoj mikrofluidičkih uređaja. Njihova jedinstvena struktura s finim porama može se primijeniti za precizno upravljanje tekućinama na mikroskopskoj skali. Ovi uređaji koriste se npr. u medicini. (mikrofluidika)
- Simetrične i precizne strukture dijatomeja služe kao inspiracija za dizajn materijala, u umjetnosti i arhitekturi. (dizajn materijala)
Ukratko, dijatomeje su izvor inspiracije za razvoj novih materijala, uređaja i tehnologija. Njihova jedinstvena svojstva i struktura otvaraju mogućnosti za inovacije u raznim područjima.
Na slici su prikazane SEM slike dijatomeja snimljene u Laboratoriju za pretražnu elektronsku mikroskopiju Fakulteta za fiziku i Centra za mikro- i nanoznanosti i tehnologije, za potrebe HRZZ projekta “Mikrobiom glavate želve (Caretta caretta): uvid u epizoičke i endozoičke zajednice (TurtleBIOME)” voditeljice Sunčice Bosak s biološkog odsjeka PMF-a u Zagrebu. Autorice SEM slika su izv. prof. Ivana Jelovica Badovinac i doc. dr. sc. Ivna Kavre Piltaver. Sliku u podlozi napravila je umjetna inteligencija (Copilot).
Izv. prof. dr. sc. Ivana Jelovica Badovinac radi na Fakultetu za fiziku i u Centru za mikro- i nanoznanosti i tehnologije i bavi se karakterizacijom materijala. U posljednje vrijeme najviše radi SEM i EDS analize površina uzoraka iz različitih područja znanosti.