حیاتیاتی کاربن کے حصول کو بہتر بنانے کے لیے فعال فوٹوسنتھیٹک بائیو کمپوزائٹس تیار کیے گئے ہیں۔

Nature.com پر جانے کا شکریہ۔آپ محدود سی ایس ایس سپورٹ کے ساتھ براؤزر کا ورژن استعمال کر رہے ہیں۔بہترین تجربے کے لیے، ہم تجویز کرتے ہیں کہ آپ ایک اپ ڈیٹ شدہ براؤزر استعمال کریں (یا انٹرنیٹ ایکسپلورر میں مطابقت موڈ کو غیر فعال کریں)۔اس کے علاوہ، جاری تعاون کو یقینی بنانے کے لیے، ہم سائٹ کو بغیر اسٹائل اور جاوا اسکرپٹ کے دکھاتے ہیں۔
ایک ساتھ تین سلائیڈوں کا ایک carousel دکھاتا ہے۔ایک وقت میں تین سلائیڈوں سے گزرنے کے لیے پچھلے اور اگلے بٹنوں کا استعمال کریں، یا ایک وقت میں تین سلائیڈوں سے گزرنے کے لیے آخر میں سلائیڈر بٹن استعمال کریں۔
پیرس معاہدے کے اہداف کے حصول کے لیے کاربن کی گرفت اور ذخیرہ ضروری ہے۔فوٹو سنتھیس کاربن کو پکڑنے کے لیے فطرت کی ٹیکنالوجی ہے۔لائچینز سے متاثر ہوکر، ہم نے ایک 3D سائانوبیکٹیریا فوٹوسنتھیٹک بائیوکمپوزائٹ تیار کیا (یعنی لائیکن کی نقل کرتے ہوئے) ایک ایکریلک لیٹیکس پولیمر کا استعمال کرتے ہوئے جو لوفہ اسفنج پر لگایا جاتا ہے۔بایوکومپوزائٹ کے ذریعہ CO2 کے اخراج کی شرح 1.57 ± 0.08 g CO2 g-1 بایوماس d-1 تھی۔اپٹیک کی شرح تجربے کے آغاز میں خشک بایوماس پر مبنی ہے اور اس میں کاربوہائیڈریٹس جیسے اسٹوریج مرکبات میں موجود CO2 کے ساتھ ساتھ نئے بایوماس کو اگانے کے لیے استعمال ہونے والا CO2 بھی شامل ہے۔یہ اٹھانے کی شرح سلوری کنٹرول کے اقدامات سے 14-20 گنا زیادہ تھی اور ممکنہ طور پر 570 t CO2 t-1 بایوماس فی سال-1 حاصل کرنے کے لیے پیمانہ کیا جا سکتا ہے، جو کہ 5.5-8.17 × 106 ہیکٹر زمین کے استعمال کے برابر ہے، 8-12 GtCO2 کو ہٹا کر CO2 فی سال۔اس کے برعکس، کاربن کی گرفت اور ذخیرہ کے ساتھ جنگل کی حیاتیاتی توانائی 0.4–1.2 × 109 ہیکٹر ہے۔بائیوکمپوزائٹ 12 ہفتوں تک اضافی غذائی اجزاء یا پانی کے بغیر کام کرتا رہا، جس کے بعد یہ تجربہ ختم کر دیا گیا۔ماحولیاتی تبدیلیوں کا مقابلہ کرنے کے لیے انسانیت کے کثیر جہتی تکنیکی موقف کے اندر، انجینئرڈ اور بہتر سیانو بیکٹیریل بائیو کمپوزائٹس پانی، غذائی اجزاء اور زمین کے استعمال کے نقصانات کو کم کرتے ہوئے CO2 کے اخراج کو بڑھانے کے لیے پائیدار اور توسیع پذیر تعیناتی کی صلاحیت رکھتے ہیں۔
ماحولیاتی تبدیلی عالمی حیاتیاتی تنوع، ماحولیاتی نظام کے استحکام اور لوگوں کے لیے ایک حقیقی خطرہ ہے۔اس کے بدترین اثرات کو کم کرنے کے لیے، مربوط اور بڑے پیمانے پر ڈیکاربرائزیشن پروگراموں کی ضرورت ہے، اور یقیناً، ماحول سے گرین ہاؤس گیسوں کے براہ راست اخراج کی کسی نہ کسی شکل کی ضرورت ہے۔بجلی کی پیداوار 2,3 کے مثبت ڈیکاربونائزیشن کے باوجود، ماحول میں کاربن ڈائی آکسائیڈ (CO2) 4 کو کم کرنے کے لیے فی الحال کوئی اقتصادی طور پر پائیدار تکنیکی حل موجود نہیں ہیں، حالانکہ فلو گیس کی گرفتاری آگے بڑھ رہی ہے۔توسیع پذیر اور عملی انجینئرنگ حل کے بجائے، لوگوں کو کاربن کیپچر کے لیے قدرتی انجینئرز کی طرف رجوع کرنا چاہیے - فوٹو سنتھیٹک جاندار (فوٹوٹروفک آرگنزم)۔فوٹو سنتھیسز فطرت کی کاربن سیکوسٹریشن ٹیکنالوجی ہے، لیکن بامعنی ٹائم اسکیلز پر انتھروپجینک کاربن افزودگی کو ریورس کرنے کی اس کی صلاحیت قابل اعتراض ہے، انزائمز ناکارہ ہیں، اور مناسب پیمانوں پر تعینات کرنے کی اس کی صلاحیت قابل اعتراض ہے۔فوٹو ٹرافی کے لیے ایک ممکنہ راستہ جنگلات ہے، جو کاربن کیپچر اینڈ اسٹوریج (BECCS) کے ساتھ بائیو انرجی کے لیے درختوں کو منفی اخراج والی ٹیکنالوجی کے طور پر کاٹتا ہے جو خالص CO21 کے اخراج کو کم کرنے میں مدد کر سکتی ہے۔تاہم، بنیادی طریقہ کے طور پر بی ای سی سی ایس کا استعمال کرتے ہوئے پیرس معاہدے کے درجہ حرارت کا ہدف 1.5 ڈگری سینٹی گریڈ حاصل کرنے کے لیے 0.4 سے 1.2 × 109 ہیکٹر کی ضرورت ہوگی، جو کہ موجودہ عالمی قابل کاشت زمین کے 25–75٪ کے برابر ہے۔اس کے علاوہ، CO2 فرٹیلائزیشن کے عالمی اثرات سے منسلک غیر یقینی صورتحال جنگلات کی ممکنہ مجموعی کارکردگی پر سوالیہ نشان لگاتی ہے۔اگر ہمیں پیرس معاہدے کے ذریعے طے شدہ درجہ حرارت کے اہداف تک پہنچنا ہے، تو ہر سال 100 سیکنڈ گرین ہاؤس گیسوں (GGR) کے GtCO2 کو فضا سے ہٹانا ضروری ہے۔برطانیہ کے شعبہ تحقیق اور اختراع نے حال ہی میں پانچ GGR8 منصوبوں کے لیے فنڈز فراہم کرنے کا اعلان کیا ہے جن میں پیٹ لینڈ مینجمنٹ، چٹان کی بہتر موسم، درخت لگانے، بائیوچار اور بارہماسی فصلوں کو BECCS کے عمل کو پورا کرنے کے لیے فنڈز فراہم کیے گئے ہیں۔ہر سال ماحول سے 130 MtCO2 سے زیادہ ہٹانے کے اخراجات 10-100 US$/tCO2، 0.2-8.1 MtCO2 ہر سال پیٹ لینڈ کی بحالی کے لیے، 52-480 US$/tCO2 اور 12-27 MtCO2 ہر سال چٹانوں کے موسم کے لیے ہیں۔ ، 0.4-30 USD/سال۔tCO2، 3.6 MtCO2/yr، جنگل کے رقبے میں 1% اضافہ، 0.4-30 US$/tCO2، 6-41 MtCO2/yr، بائیوچار، 140-270 US$/tCO2، 20-70 Mt CO2 فی سال مستقل فصلوں کے لیے BECCS9۔
ان طریقوں کا ایک مجموعہ ممکنہ طور پر 130 Mt CO2 سالانہ ہدف تک پہنچ سکتا ہے، لیکن راک ویدرنگ اور BECCS کے اخراجات زیادہ ہیں، اور بائیوچار، اگرچہ نسبتاً سستا اور غیر زمینی استعمال سے متعلق ہے، بائیوچار کی پیداوار کے عمل کے لیے فیڈ اسٹاک کی ضرورت ہوتی ہے۔دیگر GGR ٹیکنالوجیز کو تعینات کرنے کے لیے یہ ترقی اور نمبر پیش کرتا ہے۔
زمین پر حل تلاش کرنے کے بجائے، پانی کی تلاش کریں، خاص طور پر ایک خلیے والے فوٹو ٹرافس جیسے مائیکروالجی اور سیانوبیکٹیریا10۔طحالب (بشمول سائانوبیکٹیریا) دنیا کے تقریباً 50% کاربن ڈائی آکسائیڈ پر قبضہ کرتے ہیں، حالانکہ وہ دنیا کے بائیو ماس کا صرف 1% حصہ رکھتے ہیں۔سیانوبیکٹیریا فطرت کے اصل جیو انجینیئر ہیں، جو سانس کے تحول اور آکسیجنک فوٹو سنتھیسز کے ذریعے کثیر خلوی زندگی کے ارتقاء کی بنیاد رکھتے ہیں۔کاربن پر قبضہ کرنے کے لیے سائانوبیکٹیریا کے استعمال کا خیال نیا نہیں ہے، لیکن فزیکل پلیسمنٹ کے جدید طریقے ان قدیم جانداروں کے لیے نئے افق کھولتے ہیں۔
صنعتی مقاصد کے لیے مائکروالجی اور سائانوبیکٹیریا کا استعمال کرتے وقت کھلے تالاب اور فوٹو بائیو ایکٹر پہلے سے طے شدہ اثاثے ہوتے ہیں۔یہ ثقافتی نظام سسپنشن کلچر کا استعمال کرتے ہیں جس میں خلیے آزادانہ طور پر نشوونما کے وسط میں تیرتے ہیں۔تاہم، تالابوں اور فوٹو بائیو ایکٹرز کے بہت سے نقصانات ہیں جیسے کہ CO2 کی ناقص منتقلی، زمین اور پانی کا بے تحاشا استعمال، بائیوفولنگ کے لیے حساسیت، اور اعلی تعمیر اور آپریشن کے اخراجات 15,16۔بائیوفیلم بائیو ری ایکٹر جو سسپنشن کلچرز کا استعمال نہیں کرتے ہیں وہ پانی اور جگہ کے لحاظ سے زیادہ کفایتی ہوتے ہیں، لیکن ان کو خشکی سے ہونے والے نقصان کا خطرہ ہوتا ہے، جو بائیوفیلم سے لاتعلقی کا شکار ہوتے ہیں (اور اس وجہ سے فعال بایوماس کا نقصان)، اور اسی طرح بائیوفولنگ کا شکار ہوتے ہیں۔
CO2 کے اخراج کی شرح کو بڑھانے اور سلیری اور بائیو فلم ری ایکٹرز کو محدود کرنے والے مسائل کو حل کرنے کے لیے نئے طریقوں کی ضرورت ہے۔ایسا ہی ایک نقطہ نظر لائیچینز سے متاثر فوٹوسنتھیٹک بائیوکمپوزائٹس ہے۔لائیچین فنگس اور فوٹو بائیونٹس (مائکروالجی اور/یا سائانوبیکٹیریا) کا ایک کمپلیکس ہے جو زمین کے تقریباً 12 فیصد رقبے پر محیط ہے۔فنگس فوٹو بائیوٹک سبسٹریٹ کی جسمانی مدد، تحفظ اور اینکرنگ فراہم کرتی ہے، جس کے نتیجے میں فنگس کو کاربن (زیادہ فوٹو سنتھیٹک مصنوعات کے طور پر) فراہم کرتا ہے۔مجوزہ بائیوکمپوزائٹ ایک "لائیکن مائمیٹک" ہے، جس میں سائانوبیکٹیریا کی ایک مرتکز آبادی کو کیریئر سبسٹریٹ پر ایک پتلی بائیو کوٹنگ کی صورت میں متحرک کیا جاتا ہے۔خلیوں کے علاوہ، بائیو کوٹنگ میں پولیمر میٹرکس ہوتا ہے جو فنگس کی جگہ لے سکتا ہے۔پانی پر مبنی پولیمر ایملشنز یا "لیٹیکس" کو ترجیح دی جاتی ہے کیونکہ یہ بایو کمپیٹبل، پائیدار، سستے، ہینڈل کرنے میں آسان اور تجارتی طور پر دستیاب ہیں19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26۔
لیٹیکس پولیمر کے ساتھ خلیوں کا تعین لیٹیکس کی ساخت اور فلم کی تشکیل کے عمل سے بہت زیادہ متاثر ہوتا ہے۔ایملشن پولیمرائزیشن ایک متفاوت عمل ہے جو مصنوعی ربڑ، چپکنے والی کوٹنگز، سیلانٹس، کنکریٹ کے اضافے، کاغذ اور ٹیکسٹائل کوٹنگز، اور لیٹیکس پینٹ 27 بنانے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔پولیمرائزیشن کے دیگر طریقوں پر اس کے بہت سے فوائد ہیں، جیسے کہ ہائی ری ایکشن ریٹ اور مونومر کنورژن ایفیشنسی، نیز پروڈکٹ کنٹرول 27,28 میں آسانی۔monomers کا انتخاب نتیجے میں بننے والی پولیمر فلم کی مطلوبہ خصوصیات پر منحصر ہے، اور مخلوط مونومر سسٹمز (یعنی copolymerizations) کے لیے، پولیمر کی خصوصیات کو مختلف تناسب کے monomers کو منتخب کرکے تبدیل کیا جا سکتا ہے جو نتیجے میں پولیمر مواد کی تشکیل کرتے ہیں۔بوٹیل ایکریلیٹ اور اسٹائرین سب سے عام ایکریلک لیٹیکس مونومر میں سے ہیں اور یہاں استعمال ہوتے ہیں۔اس کے علاوہ، کوئلسنگ ایجنٹس (مثلاً ٹیکسانول) کو اکثر یکساں فلم کی تشکیل کو فروغ دینے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے جہاں وہ پولیمر لیٹیکس کی خصوصیات کو تبدیل کر کے ایک مضبوط اور "مسلسل" (کولسنگ) کوٹنگ تیار کر سکتے ہیں۔ہمارے ابتدائی ثبوت کے تصور کے مطالعے میں، ایک اعلی سطحی رقبہ، اعلی پوروسیٹی 3D بائیوکمپوزائٹ کو کمرشل لیٹیکس پینٹ کا استعمال کرتے ہوئے گھڑا گیا تھا جو لوفہ اسفنج پر لگایا گیا تھا۔طویل اور مسلسل ہیرا پھیری (آٹھ ہفتے) کے بعد، بائیو کمپوزائٹ نے لوفہ سکفولڈ پر سائانوبیکٹیریا کو برقرار رکھنے کی محدود صلاحیت ظاہر کی کیونکہ سیل کی نشوونما نے لیٹیکس کی ساختی سالمیت کو کمزور کر دیا۔موجودہ مطالعہ میں، ہمارا مقصد معلوم کیمسٹری کے ایکریلک لیٹیکس پولیمر کی ایک سیریز تیار کرنا ہے تاکہ پولیمر کے انحطاط کی قربانی کے بغیر کاربن کیپچر ایپلی کیشنز میں مسلسل استعمال ہو۔ایسا کرتے ہوئے، ہم نے لائکین نما پولیمر میٹرکس عناصر بنانے کی صلاحیت کا مظاہرہ کیا ہے جو ثابت شدہ بائیوکمپوزائٹس کے مقابلے میں بہتر حیاتیاتی کارکردگی اور میکانکی لچک میں نمایاں اضافہ کرتے ہیں۔مزید اصلاح کاربن کیپچر کے لیے بائیوکمپوزائٹس کے استعمال کو تیز کرے گی، خاص طور پر جب سیانو بیکٹیریا کے ساتھ مل کر میٹابولی طور پر CO2 کی تلاش کو بڑھانے کے لیے تبدیل کیا جاتا ہے۔
تین پولیمر فارمولیشنز کے ساتھ نو لیٹیکس (H = "ہارڈ"، N = "نارمل"، S = "نرم") اور تین قسم کے Texanol (0, 4, 12% v/v) کو زہریلا اور تناؤ کے ارتباط کے لیے جانچا گیا۔چپکنے والی۔دو cyanobacteria سے.لیٹیکس کی قسم نے S. elongatus PCC 7942 (Shirer-Ray-Hare test, latex: DF=2, H=23.157, P=<0.001) اور CCAP 1479/1A (دو طرفہ ANOVA, لیٹیکس: DF=2, F) کو نمایاں طور پر متاثر کیا۔ = 103.93، P = <0.001) (تصویر 1a)۔ٹیکسنول کے ارتکاز نے S. elongatus PCC 7942 کی نمو کو نمایاں طور پر متاثر نہیں کیا، صرف N-latex غیر زہریلا تھا (تصویر 1a)، اور 0 N اور 4 N نے بالترتیب 26% اور 35% کی ترقی کو برقرار رکھا (مان- وٹنی U, 0 N بمقابلہ 4 N: W = 13.50, P = 0.245; 0 N بمقابلہ کنٹرول: W = 25.0, P = 0.061; 4 N بمقابلہ کنٹرول: W = 25.0, P = 0.061) اور 12 N نے موازنہ کی ترقی کو برقرار رکھا حیاتیاتی کنٹرول کے لیے (مان وٹنی یونیورسٹی، 12 این بمقابلہ کنٹرول: W = 17.0، P = 0.885)۔S. elongatus CCAP 1479/1A کے لیے، دونوں لیٹیکس مکسچر اور ٹیکسانول کا ارتکاز اہم عوامل تھے، اور دونوں کے درمیان ایک اہم تعامل دیکھا گیا (دو طرفہ ANOVA، لیٹیکس: DF=2, F=103.93, P=<0.001, Texanol : DF=2, F=5.96, P=0.01, Latex*Texanol: DF=4, F=3.41, P=0.03)۔0 N اور تمام "نرم" لیٹیکس نے ترقی کو فروغ دیا (تصویر 1a)۔اسٹائرین کی ساخت میں کمی کے ساتھ ترقی کو بہتر بنانے کا رجحان ہے۔
لیٹیکس فارمولیشنز سے سائینو بیکٹیریا (Synechococcus elongatus PCC 7942 اور CCAP 1479/1A) کی زہریلا اور آسنجن ٹیسٹنگ، شیشے کی منتقلی کے درجہ حرارت (Tg) کے ساتھ تعلق اور زہریلا اور آسنجن ڈیٹا پر مبنی فیصلہ میٹرکس۔(a) سسپنشن کلچرز کو کنٹرول کرنے کے لیے نارملائزڈ سائانوبیکٹیریا کی فیصد نمو کے الگ الگ پلاٹوں کا استعمال کرتے ہوئے زہریلے پن کی جانچ کی گئی۔* کے ساتھ نشان زد علاج کنٹرولز سے نمایاں طور پر مختلف ہیں۔(b) ٹی جی لیٹیکس بمقابلہ سائانوبیکٹیریا کی ترقی کا ڈیٹا (مطلب ± SD؛ n = 3)۔(c) بائیوکمپوزائٹ آسنجن ٹیسٹ سے جاری کردہ سیانو بیکٹیریا کی مجموعی تعداد۔(d) لیٹیکس کے Tg بمقابلہ آسنجن ڈیٹا (مطلب ± StDev؛ n = 3)۔ای زہریلا اور آسنجن ڈیٹا پر مبنی فیصلہ میٹرکس۔اسٹائرین اور بائٹل ایکریلیٹ کا تناسب "ہارڈ" (H) لیٹیکس کے لیے 1:3، "نارمل" (N) کے لیے 1:1 اور "نرم" (S) کے لیے 3:1 ہے۔لیٹیکس کوڈ میں پچھلے نمبرز Texanol کے مواد سے مطابقت رکھتے ہیں۔
زیادہ تر معاملات میں، ٹیکسنول کے بڑھتے ہوئے ارتکاز کے ساتھ سیل کی عملداری میں کمی واقع ہوئی، لیکن کسی بھی تناؤ کے لیے کوئی خاص تعلق نہیں تھا (CCAP 1479/1A: DF = 25، r = -0.208، P = 0.299؛ PCC 7942: DF = 25، r = – 0.127، P = 0.527)۔انجیر پر۔1b سیل کی ترقی اور شیشے کی منتقلی کے درجہ حرارت (Tg) کے درمیان تعلق کو ظاہر کرتا ہے۔Texanol کے ارتکاز اور Tg اقدار کے درمیان ایک مضبوط منفی تعلق ہے (H-latex: DF=7, r=-0.989, P=<0.001; N-latex: DF=7, r=-0.964, P=<0.001 ؛ S- لیٹیکس: DF=7, r=-0.946, P=<0.001)۔اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ S. elongatus PCC 7942 کی ترقی کے لیے بہترین Tg تقریباً 17 °C (شکل 1b) تھا، جب کہ S. elongatus CCAP 1479/1A نے Tg کو 0 °C سے کم (شکل 1b) کو ترجیح دی۔صرف S. elongatus CCAP 1479/1A کا Tg اور زہریلے ڈیٹا (DF=25, r=-0.857, P=<0.001) کے درمیان مضبوط منفی تعلق تھا۔
تمام لیٹیکس میں اچھی آسنجن وابستگی تھی، اور ان میں سے کسی نے بھی 72 گھنٹے کے بعد 1% سے زیادہ خلیات جاری نہیں کیے (تصویر 1c)۔S. elongatus (PCC 7942: Scheirer-Ray-Hara test, Latex*Texanol, DF=4, H=0.903; P=0.924; CCAP 1479/1A: شیئرر- رے ٹیسٹ)۔- ہیئر ٹیسٹ، لیٹیکس*ٹیکسانول، DF=4، H=3.277، P=0.513)۔جیسے جیسے Texanol کا ارتکاز بڑھتا ہے، مزید خلیات جاری ہوتے ہیں (شکل 1c)۔S. elongatus PCC 7942 (DF=25, r=-0.660, P=<0.001) کے مقابلے (شکل 1d)۔مزید برآں، دو تناؤ کے Tg اور سیل آسنجن کے درمیان کوئی شماریاتی تعلق نہیں تھا (PCC 7942: DF=25, r=0.301, P=0.127; CCAP 1479/1A: DF=25, r=0.287, P=0.147)۔
دونوں قسموں کے لیے، "سخت" لیٹیکس پولیمر غیر موثر تھے۔اس کے برعکس، 4N اور 12N نے S. elongatus PCC 7942 کے خلاف بہترین کارکردگی کا مظاہرہ کیا، جبکہ 4S اور 12S نے CCAP 1479/1A (تصویر 1e) کے خلاف بہترین کارکردگی کا مظاہرہ کیا، حالانکہ پولیمر میٹرکس کو مزید بہتر کرنے کی واضح گنجائش موجود ہے۔یہ پولیمر نیم بیچ نیٹ CO2 اپٹیک ٹیسٹوں میں استعمال کیے گئے ہیں۔
فوٹو فزیالوجی کی 7 دن تک نگرانی کی گئی تھی جو ایک آبی لیٹیکس مرکب میں معطل خلیوں کا استعمال کرتے ہوئے تھی۔عام طور پر، دونوں ظاہری فوٹو سنتھیسز کی شرح (PS) اور زیادہ سے زیادہ PSII کوانٹم پیداوار (Fv/Fm) وقت کے ساتھ کم ہوتی ہیں، لیکن یہ کمی غیر مساوی ہے اور کچھ PS ڈیٹاسیٹس بائفاسک ردعمل ظاہر کرتے ہیں، جو کہ جزوی ردعمل کا مشورہ دیتے ہیں، حالانکہ حقیقی وقت میں بحالی مختصر PS سرگرمی (تصویر 2a اور 3b)۔بائفاسک Fv/Fm ردعمل کم واضح تھا (اعداد و شمار 2b اور 3b)۔
(a) ظاہری فوٹو سنتھیسز کی شرح (PS) اور (b) Synechococcus elongatus PCC 7942 کی زیادہ سے زیادہ PSII کوانٹم پیداوار (Fv/Fm) کنٹرول معطلی ثقافتوں کے مقابلے لیٹیکس فارمولیشنز کے جواب میں۔اسٹائرین اور بائٹل ایکریلیٹ کا تناسب "ہارڈ" (H) لیٹیکس کے لیے 1:3، "نارمل" (N) کے لیے 1:1 اور "نرم" (S) کے لیے 3:1 ہے۔لیٹیکس کوڈ میں پچھلے نمبرز Texanol کے مواد سے مطابقت رکھتے ہیں۔(مطلب ± معیاری انحراف؛ n = 3)۔
(a) ظاہری فوٹو سنتھیسس کی شرح (PS) اور (b) Synechococcus elongatus CCAP 1479/1A کی زیادہ سے زیادہ PSII کوانٹم پیداوار (Fv/Fm) کنٹرول معطلی ثقافتوں کے مقابلے لیٹیکس فارمولیشنز کے جواب میں۔اسٹائرین اور بائٹل ایکریلیٹ کا تناسب "ہارڈ" (H) لیٹیکس کے لیے 1:3، "نارمل" (N) کے لیے 1:1 اور "نرم" (S) کے لیے 3:1 ہے۔لیٹیکس کوڈ میں پچھلے نمبرز Texanol کے مواد سے مطابقت رکھتے ہیں۔(مطلب ± معیاری انحراف؛ n = 3)۔
S. elongatus PCC 7942 کے لیے، لیٹیکس کمپوزیشن اور Texanol کے ارتکاز نے وقت کے ساتھ PS کو متاثر نہیں کیا (GLM, Latex*Texanol*Time, DF = 28, F = 1.49, P = 0.07)، حالانکہ مرکب ایک اہم عنصر تھا (GLM)۔, latex*time, DF = 14, F = 3.14, P = <0.001) (تصویر 2a)۔وقت کے ساتھ ساتھ Texanol حراستی کا کوئی خاص اثر نہیں ہوا (GLM، Texanol*time، DF = 14، F = 1.63، P = 0.078)۔Fv/Fm (GLM, Latex*Texanol*Time, DF=28, F=4.54, P=<0.001) کو متاثر کرنے والا ایک اہم تعامل تھا۔لیٹیکس فارمولیشن اور ٹیکسانول کے ارتکاز کے درمیان تعامل کا Fv/Fm (GLM, Latex*Texanol, DF=4, F=180.42, P=<0.001) پر نمایاں اثر پڑا۔ہر پیرامیٹر وقت کے ساتھ Fv/Fm کو بھی متاثر کرتا ہے (GLM, Latex*Time, DF=14, F=9.91, P=<0.001 اور Texanol*Time, DF=14, F=10.71, P=< 0.001)۔لیٹیکس 12H نے سب سے کم اوسط PS اور Fv/Fm اقدار (تصویر 2b) کو برقرار رکھا، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ یہ پولیمر زیادہ زہریلا ہے۔
S. elongatus CCAP 1479/1A کا PS نمایاں طور پر مختلف تھا (GLM, latex * Texanol * time, DF = 28, F = 2.75, P = <0.001), Texanol ارتکاز (GLM, Latex*time, DF) کے بجائے لیٹیکس مرکب کے ساتھ =14, F=6.38, P=<0.001, GLM, Texanol*time, DF=14, F=1.26, P=0.239)۔"نرم" پولیمر 0S اور 4S نے کنٹرول سسپنشنز (Mann-Whitney U, 0S بمقابلہ کنٹرولز, W = 686.0, P = 0.044, 4S بمقابلہ کنٹرولز, W = 713, P = 0.01) کے مقابلے میں PS کارکردگی کی قدرے بلند سطح کو برقرار رکھا اور ایک کو برقرار رکھا۔ بہتر Fv./Fm (تصویر 3a) فوٹو سسٹم II کے لیے زیادہ موثر ٹرانسپورٹ دکھاتا ہے۔CCAP 1479/1A سیلز کی Fv/Fm اقدار کے لیے، وقت کے ساتھ ساتھ ایک اہم لیٹیکس فرق تھا (GLM, Latex*Texanol*Time, DF=28, F=6.00, P=<0.001) (شکل 3b)۔)۔
انجیر پر۔4 7 دن کی مدت میں اوسط PS اور Fv/Fm ظاہر کرتا ہے ہر تناؤ کے لئے سیل کی نشوونما کے کام کے طور پر۔S. elongatus PCC 7942 کا کوئی واضح نمونہ نہیں تھا (تصویر 4a اور b)، تاہم، CCAP 1479/1A نے PS (تصویر 4c) اور Fv/Fm (تصویر 4d) اقدار کے درمیان ایک پیرابولک تعلق ظاہر کیا۔ اسٹائرین اور بٹائل ایکریلیٹ کا تناسب تبدیلی کے ساتھ بڑھتا ہے۔
لیٹیکس کی تیاریوں پر Synechococcus longum کی ترقی اور فوٹو فزیالوجی کے درمیان تعلق۔(a) زہریلا ڈیٹا ظاہری فوٹو سنتھیٹک ریٹ (PS) کے خلاف تیار کیا گیا، (b) PCC 7942 کی زیادہ سے زیادہ PSII کوانٹم پیداوار (Fv/Fm)۔اسٹائرین اور بائٹل ایکریلیٹ کا تناسب "ہارڈ" (H) لیٹیکس کے لیے 1:3، "نارمل" (N) کے لیے 1:1 اور "نرم" (S) کے لیے 3:1 ہے۔لیٹیکس کوڈ میں پچھلے نمبرز Texanol کے مواد سے مطابقت رکھتے ہیں۔(مطلب ± معیاری انحراف؛ n = 3)۔
بایوکمپوزائٹ پی سی سی 7942 نے پہلے چار ہفتوں کے دوران سیل کی اہم لیچنگ کے ساتھ سیل برقرار رکھنے پر ایک محدود اثر ڈالا (شکل 5)۔CO2 لینے کے ابتدائی مرحلے کے بعد، 12 N لیٹیکس کے ساتھ طے شدہ خلیات CO2 کو جاری کرنے لگے، اور یہ نمونہ 4 اور 14 دنوں کے درمیان برقرار رہا (تصویر 5b)۔یہ اعداد و شمار روغن کی رنگت کے مشاہدات سے مطابقت رکھتے ہیں۔18 دن سے نیٹ CO2 اٹھانا دوبارہ شروع ہوا۔ سیل کے اجراء کے باوجود (تصویر 5a)، PCC 7942 12 N بائیوکمپوزائٹ نے 28 دنوں کے دوران کنٹرول معطلی سے زیادہ CO2 جمع کیا، اگرچہ تھوڑا سا (Mann-Whitney U-test, W = 2275.5; پی = 0.066)۔لیٹیکس 12 N اور 4 N کی طرف سے CO2 کے جذب کی شرح 0.51 ± 0.34 اور 1.18 ± 0.29 g CO2 g-1 کے بائیو ماس d-1 ہے۔علاج اور وقت کی سطح کے درمیان اعدادوشمار کے لحاظ سے اہم فرق تھا (چیئرر-رے-ہیئر ٹیسٹ، علاج: DF=2، H=70.62، P=<0.001 وقت: DF=13، H=23.63، P=0.034)، لیکن یہ نہیں تھاعلاج اور وقت کے درمیان ایک اہم رشتہ تھا (چیئرر-رے-ہار ٹیسٹ، وقت* علاج: DF=26، H=8.70، P=0.999)۔
4N اور 12N لیٹیکس کا استعمال کرتے ہوئے Synechococcus elongatus PCC 7942 biocomposites پر ہاف بیچ CO2 اپٹیک ٹیسٹ۔(a) امیجز سیل کی رہائی اور روغن کی رنگت کو ظاہر کرتی ہیں، نیز جانچ سے پہلے اور بعد میں بائیوکمپوزائٹ کی SEM تصاویر۔سفید نقطے والی لکیریں بائیوکمپوزائٹ پر سیل جمع ہونے کی جگہوں کی نشاندہی کرتی ہیں۔(b) چار ہفتے کی مدت میں مجموعی طور پر خالص CO2 کا اضافہ۔"نارمل" (N) لیٹیکس میں اسٹائرین اور بوٹیل ایکریلیٹ کا تناسب 1:1 ہے۔لیٹیکس کوڈ میں پچھلے نمبرز Texanol کے مواد سے مطابقت رکھتے ہیں۔(مطلب ± معیاری انحراف؛ n = 3)۔
4S اور 12S کے ساتھ سٹرین CCAP 1479/1A کے لیے سیل کی برقراری کو نمایاں طور پر بہتر کیا گیا تھا، حالانکہ رنگت نے وقت کے ساتھ آہستہ آہستہ رنگ بدلا تھا (تصویر 6a)۔Biocomposite CCAP 1479/1A اضافی غذائی سپلیمنٹس کے بغیر CO2 کو پورے 84 دنوں (12 ہفتوں) تک جذب کرتا ہے۔SEM تجزیہ (تصویر 6a) نے چھوٹے خلیوں کی لاتعلقی کے بصری مشاہدے کی تصدیق کی۔ابتدائی طور پر، خلیات کو ایک لیٹیکس کوٹنگ میں بند کیا گیا تھا جس نے سیل کی ترقی کے باوجود اس کی سالمیت کو برقرار رکھا.CO2 اپٹیک کی شرح کنٹرول گروپ سے نمایاں طور پر زیادہ تھی (Scheirer-Ray-Har ٹیسٹ، علاج: DF=2؛ H=240.59؛ P=<0.001، وقت: DF=42؛ H=112؛ P=<0.001) ( تصویر 6b)۔12S بائیوکمپوزائٹ نے سب سے زیادہ CO2 اپٹیک حاصل کیا (1.57 ± 0.08 g CO2 g-1 بائیو ماس فی دن)، جبکہ 4S لیٹیکس 1.13 ± 0.41 g CO2 g-1 بائیو ماس فی دن تھا، لیکن ان میں کوئی خاص فرق نہیں تھا (Mann-Whitney U ٹیسٹ، W = 1507.50؛ P = 0.07) اور علاج اور وقت کے درمیان کوئی اہم تعامل نہیں (Shirer-Rey-Hara ٹیسٹ، وقت * علاج: DF = 82؛ H = 10 .37؛ P = 1.000)۔
4N اور 12N لیٹیکس کے ساتھ Synechococcus elongatus CCAP 1479/1A بائیوکمپوزائٹس کا استعمال کرتے ہوئے نصف لاٹ CO2 اپٹیک ٹیسٹنگ۔(a) امیجز سیل کی رہائی اور روغن کی رنگت کو ظاہر کرتی ہیں، نیز جانچ سے پہلے اور بعد میں بائیوکمپوزائٹ کی SEM تصاویر۔سفید نقطے والی لکیریں بائیوکمپوزائٹ پر سیل جمع ہونے کی جگہوں کی نشاندہی کرتی ہیں۔(b) بارہ ہفتوں کی مدت میں مجموعی طور پر خالص CO2 کا اضافہ۔"نرم" (S) لیٹیکس میں سٹائرین اور بوٹیل ایکریلیٹ کا تناسب 1:1 ہے۔لیٹیکس کوڈ میں پچھلے نمبرز Texanol کے مواد سے مطابقت رکھتے ہیں۔(مطلب ± معیاری انحراف؛ n = 3)۔
S. elongatus PCC 7942 (Shirer-Ray-Har ٹیسٹ، وقت*علاج: DF=4, H=3.243, P=0.518) یا بائیوکمپوزیٹ S. elongatus CCAP 1479/1A (دو-انووا، وقت* علاج: DF=8 ، F = 1.79، P = 0.119) (تصویر S4)۔Biocomposite PCC 7942 میں ہفتہ 2 میں کاربوہائیڈریٹ کی مقدار سب سے زیادہ تھی (4 N = 59.4 ± 22.5 wt%، 12 N = 67.9 ± 3.3 wt%)، جب کہ کنٹرول معطلی میں کاربوہائیڈریٹ کا مواد ہفتہ 4 میں سب سے زیادہ تھا جب (کنٹرول = 59.6 ± 2.84٪) w/w)۔CCAP 1479/1A بائیوکمپوزائٹ کا کل کاربوہائیڈریٹ مواد کنٹرول معطلی کے مقابلے میں تھا سوائے آزمائش کے آغاز کے، 12S لیٹیکس میں ہفتے 4 میں کچھ تبدیلیوں کے ساتھ۔ بائیوکمپوزائٹ کی اعلیٰ ترین اقدار 51.9 ± 9.6 wt% تھیں۔ 4S کے لیے اور 77.1 ± 17.0 wt% 12S کے لیے۔
ہم بائیو کمپیٹیبلٹی یا کارکردگی کو قربان کیے بغیر لائیکن مِمک بائیوکمپوزائٹ تصور کے ایک اہم جزو کے طور پر پتلی فلم لیٹیکس پولیمر کوٹنگز کی ساختی سالمیت کو بڑھانے کے لیے ڈیزائن کے امکانات کو ظاہر کرنے کے لیے نکلے ہیں۔درحقیقت، اگر خلیوں کی نشوونما سے وابستہ ساختی چیلنجوں پر قابو پا لیا جاتا ہے، تو ہم اپنے تجرباتی بائیوکمپوزائٹس کے مقابلے میں نمایاں کارکردگی میں بہتری کی توقع کرتے ہیں، جو پہلے سے ہی دوسرے سیانو بیکٹیریا اور مائیکروالجی کاربن کیپچر سسٹمز سے موازنہ کر سکتے ہیں۔
کوٹنگز غیر زہریلے، پائیدار، طویل مدتی سیل چپکنے میں معاون ہونی چاہئیں، اور موثر CO2 بڑے پیمانے پر منتقلی اور O2 ڈیگاسنگ کو فروغ دینے کے لیے غیر محفوظ ہونا چاہیے۔لیٹیکس قسم کے ایکریلک پولیمر تیار کرنے میں آسان ہیں اور پینٹ، ٹیکسٹائل اور چپکنے والی صنعتوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ہم نے سیانوبیکٹیریا کو پانی پر مبنی ایکریلک لیٹیکس پولیمر ایملشن پولیمرائزڈ کے ساتھ ملایا جس میں اسٹائرین/بائٹل ایکریلیٹ ذرات اور ٹیکسانول کے مختلف ارتکاز کے مخصوص تناسب کے ساتھ۔اسٹائرین اور بیوٹائل ایکریلیٹ کو جسمانی خصوصیات کو کنٹرول کرنے کے قابل ہونے کے لیے منتخب کیا گیا تھا، خاص طور پر کوٹنگ کی لچک اور ہم آہنگی کی کارکردگی (ایک مضبوط اور انتہائی چپکنے والی کوٹنگ کے لیے اہم)، جس سے "سخت" اور "نرم" ذرات کے مجموعے کی ترکیب کی اجازت دی جاتی ہے۔زہریلے اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ "ہارڈ" لیٹیکس جس میں زیادہ اسٹائرین مواد ہے وہ سائانوبیکٹیریا کی بقا کے لیے سازگار نہیں ہے۔بیوٹائل ایکریلیٹ کے برعکس، اسٹائرین کو طحالب 32,33 کے لیے زہریلا سمجھا جاتا ہے۔سیانوبیکٹیریا کے تناؤ نے لیٹیکس پر بالکل مختلف رد عمل ظاہر کیا، اور S. elongatus PCC 7942 کے لیے بہترین گلاس ٹرانزیشن ٹمپریچر (Tg) کا تعین کیا گیا تھا، جبکہ S. elongatus CCAP 1479/1A نے Tg کے ساتھ منفی لکیری تعلق ظاہر کیا۔
خشک ہونے والا درجہ حرارت مسلسل یکساں لیٹیکس فلم بنانے کی صلاحیت کو متاثر کرتا ہے۔اگر خشک کرنے والا درجہ حرارت کم سے کم فلم بنانے والے درجہ حرارت (MFFT) سے کم ہے، تو پولیمر لیٹیکس کے ذرات مکمل طور پر اکٹھے نہیں ہوں گے، جس کے نتیجے میں صرف پارٹیکل انٹرفیس پر ہی چپک جائے گا۔نتیجے میں آنے والی فلموں میں ناقص چپکنے والی اور مکینیکل طاقت ہوتی ہے اور یہ پاؤڈر کی شکل میں بھی ہو سکتی ہے۔ایم ایف ایف ٹی کا ٹی جی سے گہرا تعلق ہے، جسے مونومر کمپوزیشن اور ٹیکسانول جیسے کوالیسینٹس کے اضافے سے کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔Tg نتیجے میں بننے والی کوٹنگ کی بہت سی جسمانی خصوصیات کا تعین کرتا ہے، جو کہ ربڑ یا شیشے والی حالت میں ہو سکتی ہے۔Flory-Fox equation35 کے مطابق، Tg کا انحصار مونومر کی قسم اور متعلقہ فیصد کی ساخت پر ہے۔کولیسنٹ کا اضافہ لیٹیکس کے ذرات کے Tg کے وقفے وقفے سے دبانے سے MFFT کو کم کر سکتا ہے، جو کم درجہ حرارت پر فلم بنانے کی اجازت دیتا ہے، لیکن پھر بھی ایک سخت اور مضبوط کوٹنگ بناتا ہے کیونکہ coalescent وقت کے ساتھ آہستہ آہستہ بخارات بن جاتا ہے یا نکالا جاتا ہے۔
Texanol کے ارتکاز میں اضافہ پولیمر ذرات کو نرم کرکے (Tg کو کم کر کے) خشک کرنے کے دوران ذرات کے جذب ہونے کی وجہ سے فلم کی تشکیل کو فروغ دیتا ہے، اس طرح ہم آہنگ فلم اور سیل چپکنے کی طاقت میں اضافہ ہوتا ہے۔چونکہ بایوکومپوزائٹ محیطی درجہ حرارت (~18–20°C) پر خشک ہوتا ہے، اس لیے "سخت" لیٹیکس کا Tg (30 سے ​​55°C) خشک ہونے والے درجہ حرارت سے زیادہ ہوتا ہے، مطلب یہ ہے کہ ذرہ کی ہم آہنگی زیادہ سے زیادہ نہیں ہوسکتی ہے، جس کے نتیجے میں B فلمیں جو کانچ بنی رہتی ہیں، ناقص مکینیکل اور چپکنے والی خصوصیات، محدود لچک اور diffusivity30 بالآخر سیل کے زیادہ نقصان کا باعث بنتی ہیں۔"نارمل" اور "نرم" پولیمر سے فلم کی تشکیل پولیمر فلم کے Tg پر یا اس سے نیچے ہوتی ہے، اور فلم کی تشکیل بہتر ہم آہنگی کے ذریعے بہتر ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں مسلسل پولیمر فلمیں بہتر میکانکی، مربوط اور چپکنے والی خصوصیات کے ساتھ بنتی ہیں۔نتیجے میں بننے والی فلم CO2 کیپچر کے تجربات کے دوران ربڑی ہی رہے گی کیونکہ اس کا Tg ("عام" مرکب: 12 سے 20 ºC) یا بہت کم ("نرم" مرکب: -21 سے -13 °C) سے محیطی درجہ حرارت 30 کے قریب ہے۔"سخت" لیٹیکس (3.4 سے 2.9 kgf mm–1) "عام" لیٹیکس (1.0 سے 0.9 kgf mm–1) سے تین گنا زیادہ سخت ہے۔"نرم" لیٹیکس کی سختی کو مائیکرو ہارڈنیس سے نہیں ماپا جا سکتا ہے کیونکہ کمرے کے درجہ حرارت پر ان کی ضرورت سے زیادہ ربڑ پن اور چپچپا پن۔سطح کا چارج بھی آسنجن تعلق کو متاثر کر سکتا ہے، لیکن معنی خیز معلومات فراہم کرنے کے لیے مزید ڈیٹا کی ضرورت ہے۔تاہم، تمام لیٹیکس نے مؤثر طریقے سے خلیات کو برقرار رکھا، 1٪ سے کم جاری کیا۔
فوٹو سنتھیسس کی پیداواری صلاحیت وقت کے ساتھ ساتھ کم ہوتی جاتی ہے۔پولی اسٹیرین کی نمائش جھلی میں خلل اور آکسیڈیٹیو تناؤ 38,39,40,41 کا باعث بنتی ہے۔S. elongatus CCAP 1479/1A کی Fv/Fm قدریں 0S اور 4S کے سامنے آنے والی معطلی کنٹرول کے مقابلے میں تقریباً دوگنا زیادہ تھیں، جو کہ 4S بائیوکمپوزائٹ کے CO2 اپٹیک ریٹ کے ساتھ اچھی طرح سے متفق ہیں۔ کم اوسط PS اقدار۔اقداراعلی Fv/Fm اقدار اس بات کی نشاندہی کرتی ہیں کہ PSII کو الیکٹران کی نقل و حمل زیادہ فوٹونز 42 فراہم کر سکتی ہے، جس کے نتیجے میں CO2 طے کرنے کی شرح زیادہ ہو سکتی ہے۔تاہم، یہ واضح رہے کہ فوٹو فزیوولوجیکل ڈیٹا پانی کے لیٹیکس محلول میں معطل خلیوں سے حاصل کیا گیا تھا اور ضروری نہیں کہ بالغ بائیو کمپوزائٹس سے براہ راست موازنہ کیا جائے۔
اگر لیٹیکس روشنی اور/یا گیس کے تبادلے میں رکاوٹ پیدا کرتا ہے جس کے نتیجے میں روشنی اور CO2 کی پابندی ہوتی ہے، تو یہ سیلولر تناؤ کا سبب بن سکتا ہے اور کارکردگی کو کم کر سکتا ہے، اور اگر یہ O2 کے اخراج کو متاثر کرتا ہے، فوٹو ریسپیریشن39۔ٹھیک شدہ کوٹنگز کی روشنی کی ترسیل کا جائزہ لیا گیا: "سخت" لیٹیکس نے 440 اور 480 nm کے درمیان روشنی کی ترسیل میں معمولی کمی ظاہر کی (بہتر فلمی ہم آہنگی کی وجہ سے Texanol کے ارتکاز کو بڑھا کر جزوی طور پر بہتر ہوا)، جبکہ "نرم" اور "باقاعدہ لیٹیکس نے روشنی کی ترسیل میں معمولی کمی ظاہر کی۔نقصان کا کوئی قابل ذکر نقصان نہیں دکھاتا ہے۔اسیسز، نیز تمام انکیوبیشنز، کم روشنی کی شدت (30.5 μmol m-2 s-1) پر انجام دیے گئے تھے، لہذا پولیمر میٹرکس کی وجہ سے کسی بھی فوٹوسنتھیٹک طور پر فعال تابکاری کی تلافی کی جائے گی اور یہ فوٹو انبیشن کو روکنے میں بھی کارآمد ثابت ہوسکتی ہے۔نقصان دہ روشنی کی شدت پر۔
Biocomposite CCAP 1479/1A ٹیسٹنگ کے 84 دنوں کے دوران، غذائی اجزاء کے ٹرن اوور یا بائیو ماس کے نمایاں نقصان کے بغیر کام کیا، جو کہ مطالعہ کا ایک اہم مقصد ہے۔طویل مدتی بقا (آرام کی حالت) کو حاصل کرنے کے لیے نائٹروجن کی بھوک کے جواب میں سیل ڈیپگمنٹیشن کلوروسس کے عمل سے منسلک ہو سکتا ہے، جو کافی نائٹروجن جمع ہونے کے بعد خلیوں کی نشوونما کو دوبارہ شروع کرنے میں مدد کر سکتا ہے۔SEM امیجز نے اس بات کی تصدیق کی کہ خلیات سیل ڈویژن کے باوجود کوٹنگ کے اندر موجود ہیں، جو "نرم" لیٹیکس کی لچک کا مظاہرہ کرتے ہیں اور اس طرح تجرباتی ورژن پر واضح فائدہ دکھاتے ہیں۔"نرم" لیٹیکس میں تقریباً 70% بٹائل ایکریلیٹ (وزن کے لحاظ سے) ہوتا ہے، جو خشک ہونے کے بعد لچکدار کوٹنگ کے لیے بیان کردہ ارتکاز سے بہت زیادہ ہوتا ہے44۔
CO2 کا خالص اپٹیک کنٹرول معطلی کے مقابلے میں نمایاں طور پر زیادہ تھا (S. elongatus CCAP 1479/1A اور PCC 7942 کے لیے بالترتیب 14–20 اور 3–8 گنا زیادہ)۔اس سے پہلے، ہم نے CO2 بڑے پیمانے پر منتقلی کا ماڈل استعمال کیا تھا تاکہ یہ ظاہر کیا جا سکے کہ اعلی CO2 اپٹیک کا بنیادی ڈرائیور بائیوکمپوزائٹ 31 کی سطح پر ایک تیز CO2 ارتکاز کا میلان ہے اور یہ کہ بائیوکمپوزائٹ کی کارکردگی کو بڑے پیمانے پر منتقلی کے خلاف مزاحمت کے ذریعے محدود کیا جا سکتا ہے۔اس مسئلے پر لیٹیکس میں غیر زہریلے، غیر فلم بنانے والے اجزاء کو شامل کر کے قابو پایا جا سکتا ہے تاکہ کوٹنگ26 کی پوروسیٹی اور پارگمیتا کو بڑھایا جا سکے، لیکن سیل برقرار رکھنے پر سمجھوتہ کیا جا سکتا ہے کیونکہ اس حکمت عملی کا نتیجہ لازمی طور پر کمزور فلم کی صورت میں نکلے گا۔پولیمرائزیشن کے دوران پولیمرائزیشن کے دوران کیمیائی ساخت کو تبدیل کیا جا سکتا ہے تاکہ پورسٹی کو بڑھایا جا سکے، جو کہ بہترین آپشن ہے، خاص طور پر صنعتی پیداوار اور اسکیل ایبلٹی45 کے لحاظ سے۔
مائکروالجی اور سائانوبیکٹیریا سے بائیوکمپوزائٹس کا استعمال کرتے ہوئے حالیہ مطالعات کے مقابلے میں نئے بائیوکمپوزائٹ کی کارکردگی نے سیل لوڈنگ کی شرح (ٹیبل 1) 21,46 کو ایڈجسٹ کرنے اور طویل تجزیہ کے اوقات کے ساتھ (84 دن بمقابلہ 15 گھنٹے 46 اور 3 ہفتے 21) کے فوائد دکھائے۔
خلیات میں کاربوہائیڈریٹ کے حجمی مواد کا موازنہ دیگر مطالعات کے ساتھ موافق ہے47,48,49,50 سائانوبیکٹیریا کا استعمال کرتے ہوئے اور کاربن کی گرفت اور استعمال/بازیافت کے ایپلی کیشنز کے لیے ایک ممکنہ معیار کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، جیسے BECCS ابال کے عمل کے لیے49,51 یا بائیوڈیگریڈیبل کی پیداوار کے لیے بائیو پلاسٹک52اس مطالعے کے استدلال کے حصے کے طور پر، ہم فرض کرتے ہیں کہ جنگلات، یہاں تک کہ بی ای سی سی ایس کے منفی اخراج کے تصور میں بھی سمجھا جاتا ہے، موسمیاتی تبدیلی کے لیے کوئی علاج نہیں ہے اور یہ دنیا کی قابل کاشت زمین کا ایک خطرناک حصہ کھاتا ہے۔ایک سوچے سمجھے تجربے کے طور پر، یہ اندازہ لگایا گیا تھا کہ 2100 تک 640 اور 950 کے درمیان GtCO2 کو فضا سے ہٹانے کی ضرورت ہوگی تاکہ عالمی درجہ حرارت میں اضافے کو 1.5°C53 تک محدود کیا جا سکے (تقریباً 8 سے 12 GtCO2 سالانہ)۔بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرنے والے بائیوکمپوزائٹ (574.08 ± 30.19 t CO2 t-1 بایوماس فی سال-1) کے ساتھ اسے حاصل کرنے کے لیے حجم میں 5.5 × 1010 سے 8.2 × 1010 m3 (مقابلہ فوٹوسنتھیٹک کارکردگی کے ساتھ) کی توسیع کی ضرورت ہوگی، جس میں 1926 سے 2.2 لیٹر کا حجم ہوگا۔ پولیمریہ فرض کرتے ہوئے کہ بائیوکمپوزائٹس کا 1 m3 زمینی رقبہ کے 1 m2 پر محیط ہے، ہدف سالانہ CO2 کو جذب کرنے کے لیے درکار رقبہ 5.5 سے 8.17 ملین ہیکٹر کے درمیان ہوگا، جو کہ زمین کی زندگی کے لیے موزوں 0.18-0.27% کے برابر ہے۔ اشنکٹبندیی، اور زمین کے رقبے کو کم کریں۔BECCS کی ضرورت 98-99% تک۔واضح رہے کہ نظریاتی کیپچر کا تناسب کم روشنی میں ریکارڈ کیے گئے CO2 جذب پر مبنی ہے۔جیسے ہی بایوکمپوزائٹ زیادہ شدید قدرتی روشنی کے سامنے آتا ہے، CO2 کے اخراج کی شرح بڑھ جاتی ہے، زمین کی ضروریات کو مزید کم کرتی ہے اور ترازو کو بائیو کمپوزٹ تصور کی طرف مزید آگے بڑھاتا ہے۔تاہم، مسلسل بیک لائٹ کی شدت اور مدت کے لیے عمل خط استوا پر ہونا چاہیے۔
CO2 فرٹیلائزیشن کا عالمی اثر، یعنی CO2 کی بڑھتی ہوئی دستیابی کی وجہ سے پودوں کی پیداواری صلاحیت میں اضافہ، زیادہ تر زمینی علاقوں پر کم ہوا ہے، غالباً مٹی کے اہم غذائی اجزاء (N اور P) اور پانی کے وسائل میں تبدیلی کی وجہ سے۔اس کا مطلب یہ ہے کہ زمینی فوٹو سنتھیسز ہوا میں CO2 کی بلندی کے باوجود CO2 کے اخراج میں اضافے کا باعث نہیں بن سکتے۔اس تناظر میں، زمینی بنیاد پر موسمیاتی تبدیلی کی تخفیف کی حکمت عملی جیسے BECCS کے کامیاب ہونے کے امکانات بھی کم ہیں۔اگر اس عالمی مظہر کی تصدیق ہو جاتی ہے، تو ہمارا لائکین سے متاثر بائیو کمپوزائٹ ایک کلیدی اثاثہ ہو سکتا ہے، جو واحد خلیے والے آبی فوٹوسنتھیٹک جرثوموں کو "زمینی ایجنٹوں" میں تبدیل کرتا ہے۔زیادہ تر زمینی پودے C3 فتوسنتھیس کے ذریعے CO2 کو ٹھیک کرتے ہیں، جبکہ C4 پودے گرم، خشک رہائش گاہوں کے لیے زیادہ سازگار ہوتے ہیں اور زیادہ CO254 جزوی دباؤ پر زیادہ موثر ہوتے ہیں۔سیانوبیکٹیریا ایک متبادل پیش کرتے ہیں جو C3 پودوں میں کاربن ڈائی آکسائیڈ کے کم ہونے کی خطرناک پیشین گوئیوں کو پورا کر سکتا ہے۔سیانوبیکٹیریا نے ایک موثر کاربن افزودگی کا طریقہ کار تیار کرکے فوٹو سانس کی حدود پر قابو پا لیا ہے جس میں کاربوکسائیزوم کے اندر کاربوکسائیزوم کے اندر رائبولوز-1,5-بیسفاسفیٹ کاربوکسیلیس/آکسیجن (RuBisCo) کے ذریعہ CO2 کے اعلی جزوی دباؤ کو پیش کیا جاتا ہے اور برقرار رکھا جاتا ہے۔اگر cyanobacterial biocomposites کی پیداوار میں اضافہ کیا جا سکتا ہے، تو یہ موسمیاتی تبدیلی کے خلاف جنگ میں بنی نوع انسان کے لیے ایک اہم ہتھیار بن سکتا ہے۔
بائیوکمپوزائٹس (لائیچین کی نقل) روایتی مائکروالجی اور سیانوبیکٹیریا معطلی ثقافتوں پر واضح فوائد پیش کرتے ہیں، اعلی CO2 اپٹیک کی شرح فراہم کرتے ہیں، آلودگی کے خطرات کو کم کرتے ہیں، اور مسابقتی CO2 سے بچنے کا وعدہ کرتے ہیں۔لاگت زمین، پانی اور غذائی اجزاء کے استعمال کو نمایاں طور پر کم کرتی ہے56۔یہ مطالعہ ایک اعلیٰ کارکردگی والے بائیو کمپیٹیبل لیٹیکس کو تیار کرنے اور تیار کرنے کی فزیبلٹی کو ظاہر کرتا ہے جسے امیدوار سبسٹریٹ کے طور پر لوفہ اسفنج کے ساتھ ملا کر، سیل کے نقصان کو کم سے کم رکھتے ہوئے کئی مہینوں کی سرجری میں موثر اور موثر CO2 کا اخراج فراہم کر سکتا ہے۔بائیوکمپوزائٹس نظریاتی طور پر ہر سال تقریباً 570 t CO2 t-1 بائیو ماس حاصل کر سکتے ہیں اور موسمیاتی تبدیلی کے حوالے سے ہمارے ردعمل میں BECCS کی شجرکاری کی حکمت عملیوں سے زیادہ اہم ثابت ہو سکتے ہیں۔پولیمر کمپوزیشن کی مزید اصلاح کے ساتھ، زیادہ روشنی کی شدت پر جانچ، اور وسیع میٹابولک انجینئرنگ کے ساتھ، فطرت کے اصل بایو جیو انجینیئر ایک بار پھر بچ سکتے ہیں۔
ایکریلک لیٹیکس پولیمر اسٹائرین مونومر، بوٹیل ایکریلیٹ اور ایکریلک ایسڈ کے مرکب کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیے گئے تھے، اور پی ایچ کو 0.1 ایم سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ (ٹیبل 2) کے ساتھ 7 میں ایڈجسٹ کیا گیا تھا۔پولیمر زنجیروں کا زیادہ تر حصہ اسٹائرین اور بٹائل ایکریلیٹ بناتے ہیں، جبکہ ایکریلک ایسڈ لیٹیکس کے ذرات کو معطلی میں رکھنے میں مدد کرتا ہے۔لیٹیکس کی ساختی خصوصیات کا تعین شیشے کی منتقلی کے درجہ حرارت (Tg) سے کیا جاتا ہے، جس کو اسٹائرین اور بٹائل ایکریلیٹ کے تناسب کو تبدیل کرکے کنٹرول کیا جاتا ہے، جو بالترتیب "سخت" اور "نرم" خصوصیات فراہم کرتا ہے۔ایک عام ایکریلک لیٹیکس پولیمر 50:50 اسٹائرین ہے: بٹائل ایکریلیٹ 30، لہذا اس تحقیق میں اس تناسب کے ساتھ لیٹیکس کو "نارمل" لیٹیکس کہا گیا، اور زیادہ اسٹائرین مواد والے لیٹیکس کو کم اسٹائرین مواد کے ساتھ لیٹیکس کہا گیا۔ ."نرم" کو "سخت" کہا جاتا ہے۔
30 مونومر بوندوں کو مستحکم کرنے کے لیے ڈسٹل واٹر (174 جی)، سوڈیم بائی کاربونیٹ (0.5 جی) اور روڈاپیکس Ab/20 سرفیکٹنٹ (30.92 جی) (سولوے) کا استعمال کرتے ہوئے ایک بنیادی ایملشن تیار کیا گیا تھا۔سرنج پمپ کے ساتھ شیشے کی سرنج (سائنس گلاس انجینئرنگ) کا استعمال کرتے ہوئے، ٹیبل 2 میں درج اسٹائرین، بٹائل ایکریلیٹ اور ایکریلک ایسڈ پر مشتمل ایک سیکنڈری ایلی کوٹ کو 4 گھنٹے کے دوران بنیادی ایملشن میں 100 ملی لیٹر ایچ-1 کی شرح سے ڈراپ وائز شامل کیا گیا تھا (کول - پامر، ماؤنٹ ورنن، الینوائے)۔ڈی ایچ او اور امونیم پرسلفیٹ (100 ملی لیٹر، 3% ڈبلیو/ ڈبلیو) کا استعمال کرتے ہوئے پولیمرائزیشن انیشیٹر 59 کا حل تیار کریں۔
ڈی ایچ او (206 جی)، سوڈیم بائی کاربونیٹ (1 جی) اور روڈاپیکس Ab/20 (4.42 جی) پر مشتمل محلول کو اوور ہیڈ اسٹرر (ہائیڈولف ہی-ٹارک ویلیو 100) کا استعمال کرتے ہوئے ایک سٹینلیس سٹیل پروپیلر کے ساتھ ہلائیں اور 82 ڈگری سینٹی گریڈ پر گرم کریں۔ VWR سائنسی 1137P گرم پانی کے غسل میں پانی کی جیکٹ والا برتن۔مونومر (28.21 جی) اور انیشی ایٹر (20.60 جی) کا کم وزن کا حل جیکٹ والے برتن میں ڈراپ وائز شامل کیا گیا اور 20 منٹ تک ہلایا گیا۔ذرات کو معطلی میں رکھنے کے لیے بقیہ مونومر (150 ملی لیٹر h-1) اور انیشی ایٹر (27 ملی لیٹر h-1) محلولوں کو بھرپور طریقے سے مکس کریں جب تک کہ انہیں پانی کی جیکٹ میں 5 گھنٹے سے زیادہ 10 ملی لیٹر سرنج اور 100 ملی لیٹر کا استعمال کرتے ہوئے ایک کنٹینر میں بالترتیب شامل نہ کیا جائے۔ .ایک سرنج پمپ کے ساتھ مکمل.slurry کی برقراری کو یقینی بنانے کے لیے slurry کے حجم میں اضافے کی وجہ سے stirrer کی رفتار میں اضافہ کیا گیا تھا۔انیشیٹر اور ایملشن کو شامل کرنے کے بعد، رد عمل کا درجہ حرارت 85 ° C تک بڑھا دیا گیا، 450 rpm پر 30 منٹ تک اچھی طرح ہلایا گیا، پھر 65 ° C پر ٹھنڈا کیا گیا۔ٹھنڈا ہونے کے بعد، لیٹیکس میں دو نقل مکانی کے حل شامل کیے گئے: tert-butyl hydroperoxide (t-BHP) (70% پانی میں) (5 گرام، 14% وزن کے لحاظ سے) اور isoascorbic acid (5 g، 10% وزن کے لحاظ سے)۔.ٹی بی ایچ پی ڈراپ بہ ڈراپ شامل کریں اور 20 منٹ کے لیے چھوڑ دیں۔اس کے بعد سرنج پمپ کا استعمال کرتے ہوئے 10 ملی لیٹر سرنج سے 4 ملی لیٹر فی گھنٹہ کی شرح سے ایریتھوربک ایسڈ شامل کیا گیا۔پھر لیٹیکس محلول کو کمرے کے درجہ حرارت پر ٹھنڈا کیا گیا اور 0.1M سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ کے ساتھ pH 7 میں ایڈجسٹ کیا گیا۔
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate (Texanol) - لیٹیکس پینٹس 37,60 کے لیے کم زہریلا بائیوڈیگریڈیبل کولیسنٹ - تین جلدوں میں ایک سرنج اور پمپ کے ساتھ شامل کیا گیا تھا (0, 4, 12% v/v) خشک کرنے کے دوران فلم کی تشکیل کو آسان بنانے کے لیے لیٹیکس مکسچر کے لیے کوالیسنگ ایجنٹ کے طور پر۔لیٹیکس سالڈ فی صد کا تعین ہر پولیمر کے 100 μl کو پہلے سے وزنی ایلومینیم فوائل کیپس میں رکھ کر اور 24 گھنٹے تک 100 ° C پر تندور میں خشک کرنے سے کیا گیا تھا۔
لائٹ ٹرانسمیشن کے لیے، ہر لیٹیکس مکسچر کو 100 µm فلمیں بنانے کے لیے ایک سٹینلیس سٹیل ڈراپ کیوب کا استعمال کرتے ہوئے مائکروسکوپ سلائیڈ پر لگایا گیا اور 20°C پر 48 گھنٹے تک خشک کیا گیا۔روشنی کی ترسیل (فوٹوسنتھیٹک طور پر فعال تابکاری پر مرکوز، λ 400–700 nm) کو ILT950 SpectriLight spectroradiometer پر ایک سینسر کے ساتھ 30 W فلوروسینٹ لیمپ (Sylvania Luxline Plus) سے 35 سینٹی میٹر کے فاصلے پر ماپا گیا جہاں n = 6 روشنی۔ ماخذ سیانوبیکٹیریا اور حیاتیات تھے مرکب مواد محفوظ ہیں۔SpectrILight III سافٹ ویئر ورژن 3.5 کا استعمال λ 400–700 nm61 رینج میں روشنی اور ٹرانسمیشن کو ریکارڈ کرنے کے لیے کیا گیا تھا۔تمام نمونے سینسر کے اوپر رکھے گئے تھے، اور بغیر لیپت شیشے کی سلائیڈوں کو بطور کنٹرول استعمال کیا گیا تھا۔
لیٹیکس کے نمونوں کو سلیکون بیکنگ ڈش میں شامل کیا گیا اور سختی کے لیے ٹیسٹ کرنے سے پہلے 24 گھنٹے تک خشک ہونے دیا گیا۔خشک لیٹیکس کے نمونے کو اسٹیل کی ٹوپی پر x10 مائکروسکوپ کے نیچے رکھیں۔توجہ مرکوز کرنے کے بعد، نمونوں کا اندازہ بوہلر مائیکرومیٹ II مائیکرو ہارڈنیس ٹیسٹر پر کیا گیا۔نمونے کو 100 سے 200 گرام کی طاقت کا نشانہ بنایا گیا تھا اور نمونے میں ہیرے کا ڈینٹ بنانے کے لیے لوڈ کا وقت 7 سیکنڈ مقرر کیا گیا تھا۔پرنٹ کا تجزیہ بروکر ایلیکونا × 10 مائکروسکوپ مقصد کے ساتھ اضافی شکل کی پیمائش کے سافٹ ویئر کے ساتھ کیا گیا تھا۔ہر لیٹیکس کی سختی کا حساب لگانے کے لیے وِکرز سختی کا فارمولہ (مساوات 1) استعمال کیا گیا تھا، جہاں HV Vickers نمبر ہے، F لاگو قوت ہے، اور d لیٹیکس کی اونچائی اور چوڑائی سے شمار کیے جانے والے انڈینٹ اخترن کی اوسط ہے۔انڈینٹ قدرانڈینٹیشن ٹیسٹ کے دوران چپکنے اور کھینچنے کی وجہ سے "نرم" لیٹیکس کی پیمائش نہیں کی جا سکتی ہے۔
لیٹیکس کمپوزیشن کے گلاس ٹرانزیشن ٹمپریچر (Tg) کا تعین کرنے کے لیے، پولیمر کے نمونوں کو سلیکا جیل ڈشز میں رکھا گیا، 24 گھنٹے تک خشک کیا گیا، اس کا وزن 0.005 جی تک رکھا گیا اور نمونے کے برتنوں میں رکھا گیا۔ڈش کو ڈیفرینشل اسکیننگ کلر میٹر (PerkinElmer DSC 8500، Intercooler II، Pyris data analysis software) 62 میں بند کر کے رکھا گیا تھا۔حرارت کے بہاؤ کا طریقہ درجہ حرارت کی پیمائش کے لیے ایک ہی اوون میں ریفرنس کپ اور نمونے کے کپ رکھنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ایک مستقل وکر بنانے کے لیے کل دو ریمپ استعمال کیے گئے تھے۔نمونہ کا طریقہ بار بار 20 ° C فی منٹ کی شرح سے -20 ° C سے 180 ° C تک بڑھایا گیا۔درجہ حرارت کے وقفے کے حساب سے ہر ایک آغاز اور اختتامی نقطہ 1 منٹ کے لیے محفوظ کیا جاتا ہے۔
CO2 کو جذب کرنے کے لیے بائیوکمپوزائٹ کی صلاحیت کا اندازہ لگانے کے لیے، نمونے اسی طرح تیار کیے گئے اور جانچے گئے جیسے ہمارے پچھلے مطالعہ میں31۔خشک اور آٹوکلیوڈ واش کلاتھ کو تقریباً 1×1×5 سینٹی میٹر کی پٹیوں میں کاٹا گیا اور اس کا وزن کیا گیا۔ہر ایک لوفاہ پٹی کے ایک سرے پر ہر سیانوبیکٹیریا کی دو سب سے مؤثر بائیو کوٹنگز میں سے 600 μl لگائیں، تقریباً 1 × 1 × 3 سینٹی میٹر کا احاطہ کریں، اور 24 گھنٹے کے لیے 20 ° C پر اندھیرے میں خشک کریں۔لوفاہ کے میکرو پورس ڈھانچے کی وجہ سے، کچھ فارمولہ ضائع ہو گیا تھا، لہذا سیل لوڈنگ کی کارکردگی 100% نہیں تھی۔اس مسئلے پر قابو پانے کے لیے، لوفہ پر خشک تیاری کے وزن کا تعین کیا گیا اور حوالہ خشک تیاری کے لیے معمول بنایا گیا۔لوفہ، لیٹیکس، اور جراثیم سے پاک غذائیت والے میڈیم پر مشتمل ابیوٹک کنٹرول اسی طرح تیار کیے گئے تھے۔
نصف بیچ CO2 اپٹیک ٹیسٹ کرنے کے لیے، بائیوکمپوزائٹ (n = 3) کو 50 ملی لیٹر گلاس ٹیوب میں رکھیں تاکہ بائیوکمپوزائٹ کا ایک سرا (بائیو کوٹنگ کے بغیر) 5 ملی لیٹر گروتھ میڈیم کے ساتھ رابطے میں رہے، جس سے غذائی اجزاء کیپلیری کارروائی کے ذریعے منتقل کیا جائے گا..بوتل کو 20 ملی میٹر قطر کے بٹائل ربڑ کارک کے ساتھ سیل کیا جاتا ہے اور اسے چاندی کے ایلومینیم کیپ سے بند کیا جاتا ہے۔ایک بار سیل کرنے کے بعد، 45 ملی لیٹر 5% CO2/ہوا کو گیس سے بند سرنج سے منسلک جراثیم سے پاک سوئی کے ساتھ لگائیں۔کنٹرول معطلی کی سیل کثافت (n = 3) غذائیت کے درمیانے درجے میں بائیوکمپوزائٹ کے سیل بوجھ کے برابر تھی۔ٹیسٹ 18 ± 2 °C پر 16:8 کے فوٹو پیریڈ اور 30.5 µmol m-2 s-1 کے فوٹو پیریڈ کے ساتھ کیے گئے۔سر کی جگہ کو گیس سے تنگ سرنج کے ساتھ ہر دو دن بعد ہٹایا جاتا تھا اور CO2 میٹر کے ساتھ انفراریڈ جذب GEOTech G100 کے ساتھ تجزیہ کیا جاتا ہے تاکہ CO2 جذب ہونے کی فیصد کا تعین کیا جا سکے۔CO2 گیس مکسچر کے برابر حجم شامل کریں۔
% CO2 فکس کا حساب درج ذیل ہے: % CO2 فکس = 5% (v/v) - لکھیں %CO2 (مساوات 2) جہاں P = دباؤ، V = حجم، T = درجہ حرارت، اور R = مثالی گیس مستقل۔
سائانوبیکٹیریا اور بائیوکمپوزائٹس کے کنٹرول معطلی کے لیے رپورٹ شدہ CO2 اپٹیک کی شرح کو غیر حیاتیاتی کنٹرول میں معمول بنایا گیا تھا۔جی بائیو ماس کی فنکشنل اکائی واش کلاتھ پر متحرک خشک بایوماس کی مقدار ہے۔اس کا تعین سیل فکسیشن سے پہلے اور بعد میں لوفہ کے نمونوں کے وزن سے کیا جاتا ہے۔خشک ہونے سے پہلے اور بعد میں تیاریوں کا انفرادی طور پر وزن کرکے اور سیل کی تیاری کی کثافت (مساوات 3) کا حساب لگا کر سیل لوڈ ماس (بائیو ماس کے برابر) کا حساب کتاب۔فکسیشن کے دوران سیل کی تیاریوں کو یکساں سمجھا جاتا ہے۔
منی ٹیب 18 اور مائیکروسافٹ ایکسل ریئل اسٹیٹسٹکس ایڈ ان کے ساتھ شماریاتی تجزیہ کے لیے استعمال کیے گئے۔اینڈرسن ڈارلنگ ٹیسٹ کا استعمال کرتے ہوئے نارملٹی کی جانچ کی گئی، اور لیوین ٹیسٹ کا استعمال کرتے ہوئے تغیرات کی مساوات کی جانچ کی گئی۔ان مفروضوں کو پورا کرنے والے ڈیٹا کا تجزیہ ٹوکی کے ٹیسٹ کے ساتھ متغیر کے دو طرفہ تجزیہ (ANOVA) کو پوسٹ ہاک تجزیہ کے طور پر کیا گیا۔دو طرفہ ڈیٹا جو نارملٹی اور مساوی تغیر کے مفروضوں پر پورا نہیں اترتے تھے ان کا تجزیہ شیرر-رے-ہارا ٹیسٹ اور پھر مان-وٹنی یو-ٹیسٹ کا استعمال کرتے ہوئے کیا گیا تاکہ علاج کے درمیان اہمیت کا تعین کیا جا سکے۔جنرلائزڈ لکیری مکسڈ (GLM) ماڈل تین عوامل کے ساتھ غیر نارمل ڈیٹا کے لیے استعمال کیے گئے تھے، جہاں جانسن ٹرانسفارم 63 کا استعمال کرتے ہوئے ڈیٹا کو تبدیل کیا گیا تھا۔پیئرسن مصنوعات کے لمحے کے ارتباط کو ٹیکسانول کی حراستی، شیشے کی منتقلی کے درجہ حرارت، اور لیٹیکس زہریلا اور آسنجن ڈیٹا کے درمیان تعلق کا اندازہ کرنے کے لئے انجام دیا گیا تھا۔