ETH蘇黎世的“Flink”細(xì)菌3D打印油墨可以為燒傷受
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)纖維素或能夠分解有毒物質(zhì)的生物材料成為可能。
這是瑞士蘇黎世大學(xué)ETH研究人員預(yù)見(jiàn)的一個(gè)未來(lái),他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種3D打印平臺(tái),可以打印活細(xì)菌 - 好的細(xì)菌,而不是與疾病相關(guān)的 - 為3D打印結(jié)構(gòu)提供了非常有用的功能特性。
他們稱他們令人難以置信的3D打印墨水“Flink”,代表“功能性活墨水”。
據(jù)這些研究人員介紹,F(xiàn)link為生物化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)提供了巨大的潛力。選擇細(xì)菌種類會(huì)影響研究人員稱之為3D打印的“生物化學(xué)工廠”或“微型文物”的物理特性,這些文字可以印在平臺(tái)上,用來(lái)制造人造皮膚等東西。
具有前瞻性的研究小組已經(jīng)嘗試過(guò)兩種不同的細(xì)菌:惡臭假單胞菌(Pseudomonas putida),它可以分解由化學(xué)工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)的有毒化學(xué)酚和木質(zhì)醋桿菌(Acetobacter xylinum),它們分泌高純度的納米纖維素,可以提供疼痛緩解和保濕性能,使其有效治療燒傷。
然而,這只是細(xì)菌冰山的一角。新的3D打印平臺(tái)可用于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,可以打印具有不同物理和功能特性的物體。
包含這些細(xì)菌種類的3D可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,從而為墨水提供可打印的形式。含有糖的混合培養(yǎng)基保持所選的細(xì)菌混合物存活。
這種組合可能會(huì)做出輝煌的事情。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō),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患者,其3D打印平臺(tái)能夠制造用于治療各種損傷的基于纖維素的3D傷口貼片。 3D打印的纖維素也可用于皮膚移植,生物傳感器和組織包膜,物質(zhì)的中性使其不可能被人體排斥。
但3D打印墨水的用途超出了醫(yī)院。細(xì)菌3D打印結(jié)構(gòu)可用于研究降解過(guò)程或生物膜形成,甚至用作檢測(cè)飲用水中毒素的傳感器。3D打印的細(xì)菌“過(guò)濾器”也可用于漏油事件。
開(kāi)發(fā)生物3D打印平臺(tái)的最大挑戰(zhàn)之一是創(chuàng)建一個(gè)具有3D打印的正確流動(dòng)特性的水凝膠。太薄,材料不會(huì)形成堅(jiān)實(shí)的形狀;太厚,3D打印機(jī)噴嘴將無(wú)法處理它。但這些只是普通3D打印材料的日常挑戰(zhàn);研究人員還必須確保水凝膠能夠讓活細(xì)菌自由地移動(dòng)。
3D打印細(xì)菌填充墨水的理想物理特性? 研究人員說(shuō),像牙膏一樣粘稠,并且與尼維雅護(hù)手霜的一致性。
但這不是唯一的挑戰(zhàn)。研究人員面臨的另一個(gè)長(zhǎng)期障礙是克服了細(xì)菌打印時(shí)間延長(zhǎng)和3D打印難以實(shí)現(xiàn)的可擴(kuò)展性。 如果他們想要更廣泛地實(shí)施他們的流程,他們就必須這樣做。
此外,研究人員還不知道他們的3D打印“小型文字”能夠存活多久,但是由于細(xì)菌不需要太多生存,他們認(rèn)為這是一個(gè)很長(zhǎng)的時(shí)間。
“科學(xué)進(jìn)展”雜志發(fā)表了“將細(xì)菌3D打印成功能復(fù)合材料”的研究成果。 其作者是Manuel Schaffner,Patrick A.Rühs,F(xiàn)ergal Coulter,Samuel Kilcher和AndréR. Studart。
編譯自:3ders.org
這是瑞士蘇黎世大學(xué)ETH研究人員預(yù)見(jiàn)的一個(gè)未來(lái),他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種3D打印平臺(tái),可以打印活細(xì)菌 - 好的細(xì)菌,而不是與疾病相關(guān)的 - 為3D打印結(jié)構(gòu)提供了非常有用的功能特性。
據(jù)這些研究人員介紹,F(xiàn)link為生物化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)提供了巨大的潛力。選擇細(xì)菌種類會(huì)影響研究人員稱之為3D打印的“生物化學(xué)工廠”或“微型文物”的物理特性,這些文字可以印在平臺(tái)上,用來(lái)制造人造皮膚等東西。
具有前瞻性的研究小組已經(jīng)嘗試過(guò)兩種不同的細(xì)菌:惡臭假單胞菌(Pseudomonas putida),它可以分解由化學(xué)工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)的有毒化學(xué)酚和木質(zhì)醋桿菌(Acetobacter xylinum),它們分泌高純度的納米纖維素,可以提供疼痛緩解和保濕性能,使其有效治療燒傷。
然而,這只是細(xì)菌冰山的一角。新的3D打印平臺(tái)可用于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,可以打印具有不同物理和功能特性的物體。
這種組合可能會(huì)做出輝煌的事情。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō),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患者,其3D打印平臺(tái)能夠制造用于治療各種損傷的基于纖維素的3D傷口貼片。 3D打印的纖維素也可用于皮膚移植,生物傳感器和組織包膜,物質(zhì)的中性使其不可能被人體排斥。
但3D打印墨水的用途超出了醫(yī)院。細(xì)菌3D打印結(jié)構(gòu)可用于研究降解過(guò)程或生物膜形成,甚至用作檢測(cè)飲用水中毒素的傳感器。3D打印的細(xì)菌“過(guò)濾器”也可用于漏油事件。
3D打印細(xì)菌填充墨水的理想物理特性? 研究人員說(shuō),像牙膏一樣粘稠,并且與尼維雅護(hù)手霜的一致性。
但這不是唯一的挑戰(zhàn)。研究人員面臨的另一個(gè)長(zhǎng)期障礙是克服了細(xì)菌打印時(shí)間延長(zhǎng)和3D打印難以實(shí)現(xiàn)的可擴(kuò)展性。 如果他們想要更廣泛地實(shí)施他們的流程,他們就必須這樣做。
此外,研究人員還不知道他們的3D打印“小型文字”能夠存活多久,但是由于細(xì)菌不需要太多生存,他們認(rèn)為這是一個(gè)很長(zhǎng)的時(shí)間。
“科學(xué)進(jìn)展”雜志發(fā)表了“將細(xì)菌3D打印成功能復(fù)合材料”的研究成果。 其作者是Manuel Schaffner,Patrick A.Rühs,F(xiàn)ergal Coulter,Samuel Kilcher和AndréR. Studart。
編譯自:3ders.org
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