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2018-02-02 18:32 來源:?? 責編: S9
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【CPP114】訊:近期,蘇黎世聯邦理工學院(ETHZ)的研究人員研發出一種含有多種細菌的生物3D打印墨水,可實現多種醫學和生物技術方面的應用。相關成果發表與《Science Advances》雜志上。
圖1 細菌墨水的組成
這種細菌墨水名叫Flink,是“功能性活性墨水”的縮寫,由透明質酸(HA)、長鏈糖分子(k-CA)和熱解硅石(FS)組成。其中,透明質酸和長鏈糖分子是天然聚合物,不僅可以增大材料粘度,而且可以為細菌的生長繁殖提供必要的環境;加入熱解硅石是為了增大材料的彈性,改善流變性。為了實現良好的打印特性,研究人員對三種成分的比例及含量進行了研究,對不同組分材料進行了大量的流變學測試,獲取了材料的流動性、粘彈性規律,最終確定了混合比例為1:1:1,混合濃度為4.5%時,具有較好的打印特性和機械性能。
圖2 生物墨水打印性能的研究圖
隨后在材料中混入惡臭假單胞菌(putida)和木醋桿菌(Acetobacter xylinum),前者可以分解化學工業大規模生產的有毒化學苯酚,后者則可以分泌纖維素用于皮膚修復。通過3D打印的方式,細菌可以被準確地打印出特定結構。通過紫外可見吸收光譜定量分析苯酚的降解量,證明了3D打印的結構可以保證細菌的生長和代謝。隨后研究人員利用一臺四軸3D打印機在一個面部模型上打印了帶有木醋桿菌的生物墨水(圖3),培養數天后,通過熒光染料染色可以觀察到細菌分泌出的纖維素。
圖3 帶有木醋桿菌生物墨水的應用
細菌在自然界中必不可少,相信有了3D打印細菌技術,人類可以在更廣的領域內發揮其巨大潛力。
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