哈佛研究人员开发微生物墨水以 3D 打印活体材料

如果您被告知 3D 打印越来越接近彻底改变科学，您会怎么做？哈佛大学和布莱根妇女医院的一组研究人员正在迎接挑战。最近，他们开发了一种微生物墨水或水凝胶来 3D 打印活体材料。据研究人员称，这种创新材料将能够释放药物或去除环境中的化学污染物。这可能会导致癌症研究或外太空先进应用的革命。该项目的结果发表在《自然通讯》杂志的文章中，可编程微生物墨水用于 3D 打印 由 Duraj-Thatte 等人的基因工程蛋白质纳米纤维生产的活体材料， 他们解释了他们多年来进行的开发过程，直到他们能够证明这项技术在科学中的有效性和机会。

 

哈佛研究人员开发微生物墨水以 3D 打印活体材料

 

今天，我们正在目睹生物学和材料工程，在实施之间不断增长的协同添加剂生产 也开始发挥作用的一个关键工具。我们已经看到了科罗拉多大学的成功故事，它开发了一种能够模仿复杂生物组织的 3D 可打印材料。或者科学家们用ulvan（一种海藻）创造了一种新型生物墨水，他们认为这种墨水会促进伤口愈合。这一次，哈佛大学的专家利用转基因蛋白质纳米纤维创造了可编程微生物墨水。

 

微生物墨水用于 3D 打印活体材料

 

考虑到这个想法，研究人员将细菌大肠杆菌（也称为大肠杆菌）和修饰的蛋白质纳米纤维掺入墨水中。大肠杆菌是一种属于肠杆菌科的细菌，存在于恒温动物以及人类的胃肠道微生物群中。藻酸盐和大肠杆菌的混合物被 3D 打印在氯化钙表面上。这是因为藻酸盐分子在此基体上交联形成固化凝胶。关于制造过程本身，研究人员在发表的文章中评论道，“虽然已经探索了喷墨印刷、接触印刷、丝网印刷和平版印刷技术来印刷微生物，但基于挤出的生物印刷由于其简单性、与各种生物墨水的兼容性和成本效益，已成为应用最广泛的技术之一。仪表。”  

哈佛研究人员开发微生物墨水以 3D 打印活体材料

 

在整个研究过程中，专家们遇到了许多挑战。其中之一涉及在 3D 打印过程中成功使用的活体材料的特性。为此，生物墨水必须满足两个主要要求：挤出的低粘度，但同时足够高以在打印后保持其形状。为此，科学家们受到了所谓的纤维蛋白的启发，纤维蛋白是一种能够通过三维网络形成血凝块的纤维状蛋白质。

 

尽管未来充满希望，但生活材料的发展还有很长的路要走。事实上，哈佛团队声称它可以用于针对某些癌症的研究，甚至可以为未来的火星殖民地提供帮助。