看如何3D打印細(xì)菌以制造功能性復(fù)雜材料,？

在3D打印細(xì)菌方面，盡管目前取得了一定的進(jìn)展,，包括如何控制嵌入材料中的細(xì)菌的空間組成和動(dòng)態(tài)功能性,。但是將細(xì)菌精確定位到復(fù)雜的三維幾何形狀仍然是主要挑戰(zhàn),。 蘇黎世瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH Zurich）的研究人員開(kāi)發(fā)出了一種生物相容墨水,，用于活細(xì)菌的3D打印。這一突破使得生產(chǎn)高純度的生物醫(yī)學(xué)纖維素或生產(chǎn)能夠分解有毒物質(zhì)的生物材料成為可能,。

蘇黎世瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員展示了一種3D打印方法,，通過(guò)將自然多樣的細(xì)菌代謝與增材制造的形狀設(shè)計(jì)自由結(jié)合，創(chuàng)造出細(xì)菌衍生的功能性材料,。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),，研究人員將細(xì)菌植入生物相容性和功能化的3D打印油墨中，并3D打印了兩種材料,，一種材料能夠降解污染物,，另一種材料是可用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的細(xì)菌纖維素“活性材料”。

研究人員由此預(yù)見(jiàn)一個(gè)新的未來(lái)：通過(guò)這種3D打印平臺(tái),，可以打印活細(xì)菌 – 那些有益的細(xì)菌,，為3D打印復(fù)雜材料提供非常有用的功能特性,。這其中的奧秘來(lái)自于研究人員配置的3D打印墨水“Flink”- 功能性活墨水”。

據(jù)研究人員,，F(xiàn)link墨水為生物化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)提供了巨大的潛力,。通過(guò)選擇不同的細(xì)菌種類來(lái)影響研究人員稱之為3D打印“生物化學(xué)工廠”的物理特性，甚至可以通過(guò)調(diào)整配方用來(lái)制造人造皮膚以治療燒傷患者,。



拿惡臭假單胞菌來(lái)說(shuō),，它可以分解有毒化學(xué)品苯酚，在化工行業(yè)中可以用來(lái)修復(fù)環(huán)境污染,。而木醋桿菌,，可以分泌高純度納米纖維素，從而緩解疼痛,。研究小組通過(guò)不同的細(xì)菌配方來(lái)試驗(yàn)緩解疼痛和保濕性能,，并嘗試探索可用來(lái)治療燒傷的墨水配方。

然而,，這只是細(xì)菌世界的冰山一角,。新的3D打印平臺(tái)可一次打印四種不同的細(xì)菌墨水。通過(guò)精確地改變每種細(xì)菌的濃度,，可以3D打印具有不同物理和功能特性的復(fù)雜材料,。

含有細(xì)菌的3D打印墨水由生物相容性水凝膠（含有透明質(zhì)酸、長(zhǎng)鏈糖分子和熱解法二氧化硅）組成,，從而成為可3D打印的固態(tài)形式,。而含有糖的混合培養(yǎng)基可以保持所選的細(xì)菌混合物的活性。

對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō),，這種細(xì)菌墨水可用于高級(jí)生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用,，例如治療燒傷患者和其他皮膚病患者。這種3D打印平臺(tái)還能夠制造用于治療各種損傷的基于纖維素的3D傷口貼片,。

不過(guò),，這種組合可能會(huì)做出更多輝煌的事情，3D打印只是一種工具,，如何利用這種工具發(fā)揮更大的價(jià)值還需要與多種學(xué)科的研究能力相結(jié)合,。

來(lái)源：3D科學(xué)谷
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科學(xué)家研制3D打印細(xì)菌墨水，用途廣泛可治療皮膚燒傷