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研究员开发出含有多种细菌的生物3D打印墨水

时间:2018-02-02 来源:南极熊

摘  要:
近期,苏黎世联邦理工学院(ETHZ)的研究人员研发出一种含有多种细菌的生物3D打印墨水,可实现多种医学和生物技术方面的应用。相关成果发表与《Science Advances》杂志上。

关键词: 3D打印墨水 

  近期,苏黎世联邦理工学院(ETHZ)的研究人员研发出一种含有多种细菌的生物3D打印墨水,可实现多种医学和生物技术方面的应用。相关成果发表与《Science Advances》杂志上。

图1 细菌墨水的组成

  这种细菌墨水名叫Flink,是“功能性活性墨水”的缩写,由透明质酸(HA)、长链糖分子(k-CA)和热解硅石(FS)组成。其中,透明质酸和长链糖分子是天然聚合物,不仅可以增大材料粘度,而且可以为细菌的生长繁殖提供必要的环境;加入热解硅石是为了增大材料的弹性,改善流变性。为了实现良好的打印特性,研究人员对三种成分的比例及含量进行了研究,对不同组分材料进行了大量的流变学测试,获取了材料的流动性、粘弹性规律,最终确定了混合比例为1:1:1,混合浓度为4.5%时,具有较好的打印特性和机械性能

图2 生物墨水打印性能的研究图

  随后在材料中混入恶臭假单胞菌(putida)和木醋杆菌(Acetobacter xylinum),前者可以分解化学工业大规模生产的有毒化学苯酚,后者则可以分泌纤维素用于皮肤修复。通过3D打印的方式,细菌可以被准确地打印出特定结构。通过紫外可见吸收光谱定量分析苯酚的降解量,证明了3D打印的结构可以保证细菌的生长和代谢。随后研究人员利用一台四轴3D打印机在一个面部模型上打印了带有木醋杆菌的生物墨水(图3),培养数天后,通过荧光染料染色可以观察到细菌分泌出的纤维素。

图3 带有木醋杆菌生物墨水的应用

  细菌在自然界中必不可少,相信有了3D打印细菌技术,人类可以在更广的领域内发挥其巨大潜力。

 
关键词:3D打印墨水 
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