如果您被告知 3D 打印越來越接近徹底改變科學，您會怎么做？哈佛大學和布萊根婦女醫院的一組研究人員正在迎接挑戰。最近，他們開發了一種微生物墨水或水凝膠來 3D 打印活體材料。據研究人員稱，這種創新材料將能夠釋放藥物或去除環境中的化學污染物。這可能會導致癌癥研究或外太空先進應用的革命。該項目的結果發表在《自然通訊》雜志的文章中，可編程微生物墨水用于 3D 打印 由 Duraj-Thatte 等人的基因工程蛋白質納米纖維生產的活體材料， 他們解釋了他們多年來進行的開發過程，直到他們能夠證明這項技術在科學中的有效性和機會。

 

哈佛研究人員開發微生物墨水以 3D 打印活體材料

 

今天，我們正在目睹生物學和材料工程，在實施之間不斷增長的協同添加劑生產 也開始發揮作用的一個關鍵工具。我們已經看到了科羅拉多大學的成功故事，它開發了一種能夠模仿復雜生物組織的 3D 可打印材料。或者科學家們用ulvan（一種海藻）創造了一種新型生物墨水，他們認為這種墨水會促進傷口愈合。這一次，哈佛大學的專家利用轉基因蛋白質納米纖維創造了可編程微生物墨水。

 

微生物墨水用于 3D 打印活體材料

 

考慮到這個想法，研究人員將細菌大腸桿菌（也稱為大腸桿菌）和修飾的蛋白質納米纖維摻入墨水中。大腸桿菌是一種屬于腸桿菌科的細菌，存在于恒溫動物以及人類的胃腸道微生物群中。藻酸鹽和大腸桿菌的混合物被 3D 打印在氯化鈣表面上。這是因為藻酸鹽分子在此基體上交聯形成固化凝膠。關于制造過程本身，研究人員在發表的文章中評論道，“雖然已經探索了噴墨印刷、接觸印刷、絲網印刷和平版印刷技術來印刷微生物，但基于擠出的生物印刷由于其簡單性、與各種生物墨水的兼容性和成本效益，已成為應用最廣泛的技術之一。儀表。”  

哈佛研究人員開發微生物墨水以 3D 打印活體材料

 

在整個研究過程中，專家們遇到了許多挑戰。其中之一涉及在 3D 打印過程中成功使用的活體材料的特性。為此，生物墨水必須滿足兩個主要要求：擠出的低粘度，但同時足夠高以在打印后保持其形狀。為此，科學家們受到了所謂的纖維蛋白的啟發，纖維蛋白是一種能夠通過三維網絡形成血凝塊的纖維狀蛋白質。

 

盡管未來充滿希望，但生活材料的發展還有很長的路要走。事實上，哈佛團隊聲稱它可以用于針對某些癌癥的研究，甚至可以為未來的火星殖民地提供幫助。