密歇根州立大學的研究人員推出了可用于對抗細菌的3D打印技術

導讀：由于持續(xù)的COVID-19疫情大流行,，我們比以往任何時候都更清楚地意識到細菌和其他微生物是多么有害和容易傳播。它們隨處粘附在墊子上，其中一些是粘稠的，被稱為生物膜,，通常對常規(guī)消毒劑有抵抗力。它們形成復雜的群落,，甚至可能導致威脅生命的細菌感染,。

2022年9月9日，南極熊獲悉,，為了消除細菌傳播的問題,，美國蒙大拿州立大學的一個研究小組采用了3D打印技術推進生物膜細菌研究。他們的目標是能夠生產(chǎn)一種有助于復制微生物的工具,。在MSU生物膜技術中心工作的研究人員Zimlich和Thornton,，已經(jīng)從事操作3D打印設備兩年之久。

在多次測試和修改之后,，他們終于取得了第一次成功：這次的研究對象由滲入式水凝膠（一種透明的,、類似布丁的物質(zhì)）中的單個細菌網(wǎng)格組成，他們可以精確地隨意鋪設,，這可能對未來的細菌傳播有很大幫助,。具體而言,，是因為它允許細胞被精確地安排和封裝在需要的地方,，以幫助對抗細菌。更具體地說,，這個過程涉及對水凝膠中的微生物進行成像,，然后用激光將材料凝固，形成一個不完美的生物膜,。雖然到目前為止在研究中只使用了一種細菌,，但如果Zimlich和Thornton使用其他菌株，他們可以因此而創(chuàng)造出更復雜的生物膜,。

△密歇根州立大學微生物學博士生 Kathryn Zimlich（左）和機械工程博士生 Isaak Thornton 使用 3D 打印設備來沉積微生物和制造生物膜,。（圖片來源：MSU）,。

一個充滿細菌的“森林”

由于所存在的生命體的純粹多樣性，Zimlich承認,，即使是最簡單的生物膜系統(tǒng)也是復雜的物種,，可與森林相媲美。出于這個原因,，他們認為對抗那些甚至可能對抗生素產(chǎn)生抗藥性的微生物是他們的責任,。他說，之所以出現(xiàn)這種情況,，是因為存在于生物膜最低層的細胞被氧氣包裹,，進入休眠狀態(tài)，使藥物對它們無效,。據(jù)同為MSU研究員的Phil Stewart說,，這種現(xiàn)象的解釋是，細菌已經(jīng)發(fā)生了許多生物變化,，以至于這種藥物部分無效,。因此，進一步開發(fā)此類藥物是不可避免的,，這樣生物膜中所有形式的細菌都會受到攻擊,。然而，Zimlich很樂觀,，他描述了自己用細菌對抗這種情況的想法,，他評論說："有一點越來越清楚，那就是有可能通過改變互動的生物膜環(huán)境來治療這些致病菌,，而不是試圖使用刺激性的化學產(chǎn)品,。"

但是為了進一步開發(fā)這種治療方法，必須在實驗室等受控環(huán)境中進行大量的測試,。而這正是3D打印工具能夠發(fā)揮作用的時候,。Zimlich肯定地說："我們認為有可能構建這些病原體生物膜自然形成的類似物。"有了大約30個合作伙伴,，MSU研究團隊還在他們的新聞稿中表示,，他們的研究甚至可能引起寶潔公司、3M公司和美國宇航局等公司的極大興趣,。

有關該項目的更多信息可在這里找到（https://www.montana.edu/news/22202/msu-researchers-unveil-3d-printing-technology-that-could-advance-biofilm-science）,。