Drukuj

Drukowanie opakowań na bioaktywnym papierze Printing on bioactive paper

Drukowanie opakowań na bioaktywnym papierze
Enzymatyczne drukowanie na papierze ma stać się nową techniką wykorzystywaną przy wytwarzaniu nowoczesnych opakowań.

Metoda polega na używaniu enzymów i pozwala na drukowanie rozmaitych wzorów na papierze, który jest nasycony odpowiednim związkiem chemicznym, substratem enzymu. Druk jest wykonywany przy pomocy procesu enzymatycznego, którego wynikiem są barwne produkty reakcji zachodzącej pod wpływem kontaktu z matrycą drukarską, pokrytą w kontrolowany sposób odpowiednim enzymem.

Enzym, to biologicznego pochodzenia cząsteczka, która pozwala na szybkie i łatwe przeprowadzenie reakcji chemicznej. Tego typu cząsteczki dzięki swojej budowie stwarzają optymalne warunki dla katalizowanych przez siebie reakcji, w których enzymy, podobnie jak katalizatory, nie ulegają zużyciu.

Od jakiegoś czasu naukowcy starali się wykorzystać właściwości enzymów (szczególnie tych katalizujących barwny produkt reakcji) do tworzenia nowoczesnych bioaktywnych materiałów, w tym również aktywnych tuszy drukarskich wykorzystywanych przy opakowaniach. Niestety, jak w wielu innych przypadkach, użycie cząsteczek o biologicznym pochodzeniu, jako składnika atramentu, wiązało się z wieloma kłopotami konstrukcyjno-technicznymi.

Teraz jednak naukowcy z australijskiego Monash University opracowali nowy sposób drukowania z użyciem enzymów, który eliminuje większość problemów wynikających z zastosowania biokatalizatorów (enzymów). W tym przypadku, badacze użyli technikę druku wypukłego, gdzie matryca drukarska została wykonana ze specjalnej nitrocelulozowej kliszy, do powierzchni, której, w kontrolowany sposób dołączono enzym chrzanu pospolitego - peroksydazę chrzanową (ang. horseradish peroxidase, HRP) tak, by utworzyć odpowiedni wzór. Następnie na powierzchnię papieru naniesiono cienką warstwę substratu reakcji enzymatycznej i dociśnięto matrycę. W efekcie tego, w miejscach, gdzie na matrycy zlokalizowany był enzym HRP powstawał barwny punkt na papierze. Gdy matryca enzymatyczna miała określony kształt, ten automatycznie odbijany był na papierze. Barwę nadruku nadawał papierowi produkt reakcji enzymatycznej przeprowadzanej przez cząsteczki enzymu dołączone na stałe do matrycy.

Według autorów pomysłu, tego typu technika umożliwia nawet kilkukrotne drukowanie tego samego wzoru, przy pomocy tej samej matrycy. Technika, choć na razie jest we wczesnej fazie badawczej, może po optymalizacji w przyszłości zostać użyta do wytwarzania nowoczesnych aktywnych materiałów służących do produkcji opakowań, elementów papierowych układów analitycznych, czy też, jako nowoczesny system autoryzacji autentyczności markowych produktów.