ETH蘇黎世的“Flink”細菌3D打印油墨可以為燒傷受
蘇黎世瑞士聯邦理工學院(ETH Zurich)的研究人員開發出了一種生物相容墨水,用于活細菌的3D打印。這一突破使得生產高純度的生物醫學纖維素或能夠分解有毒物質的生物材料成為可能。
這是瑞士蘇黎世大學ETH研究人員預見的一個未來,他們已經開發出一種3D打印平臺,可以打印活細菌 - 好的細菌,而不是與疾病相關的 - 為3D打印結構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”。
據這些研究人員介紹,Flink為生物化學和生物醫學提供了巨大的潛力。選擇細菌種類會影響研究人員稱之為3D打印的“生物化學工廠”或“微型文物”的物理特性,這些文字可以印在平臺上,用來制造人造皮膚等東西。
具有前瞻性的研究小組已經嘗試過兩種不同的細菌:惡臭假單胞菌(Pseudomonas putida),它可以分解由化學工業大規模生產的有毒化學酚和木質醋桿菌(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,這只是細菌冰山的一角。新的3D打印平臺可用于一次打印四種不同的細菌墨水。通過精確地改變每種細菌的濃度,可以打印具有不同物理和功能特性的物體。
包含這些細菌種類的3D可打印墨水由生物相容性水凝膠(含有透明質酸,長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。含有糖的混合培養基保持所選的細菌混合物存活。
這種組合可能會做出輝煌的事情。對于初學者來說,細菌墨水可用于高級生物醫學應用,例如治療燒傷患者和其他患者,其3D打印平臺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院。細菌3D打印結構可用于研究降解過程或生物膜形成,甚至用作檢測飲用水中毒素的傳感器。3D打印的細菌“過濾器”也可用于漏油事件。
開發生物3D打印平臺的最大挑戰之一是創建一個具有3D打印的正確流動特性的水凝膠。太薄,材料不會形成堅實的形狀;太厚,3D打印機噴嘴將無法處理它。但這些只是普通3D打印材料的日常挑戰;研究人員還必須確保水凝膠能夠讓活細菌自由地移動。
3D打印細菌填充墨水的理想物理特性? 研究人員說,像牙膏一樣粘稠,并且與尼維雅護手霜的一致性。
但這不是唯一的挑戰。研究人員面臨的另一個長期障礙是克服了細菌打印時間延長和3D打印難以實現的可擴展性。 如果他們想要更廣泛地實施他們的流程,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,但是由于細菌不需要太多生存,他們認為這是一個很長的時間。
“科學進展”雜志發表了“將細菌3D打印成功能復合材料”的研究成果。 其作者是Manuel Schaffner,Patrick A.Rühs,Fergal Coulter,Samuel Kilcher和AndréR. Studart。
編譯自:3ders.org
這是瑞士蘇黎世大學ETH研究人員預見的一個未來,他們已經開發出一種3D打印平臺,可以打印活細菌 - 好的細菌,而不是與疾病相關的 - 為3D打印結構提供了非常有用的功能特性。
據這些研究人員介紹,Flink為生物化學和生物醫學提供了巨大的潛力。選擇細菌種類會影響研究人員稱之為3D打印的“生物化學工廠”或“微型文物”的物理特性,這些文字可以印在平臺上,用來制造人造皮膚等東西。
具有前瞻性的研究小組已經嘗試過兩種不同的細菌:惡臭假單胞菌(Pseudomonas putida),它可以分解由化學工業大規模生產的有毒化學酚和木質醋桿菌(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,這只是細菌冰山的一角。新的3D打印平臺可用于一次打印四種不同的細菌墨水。通過精確地改變每種細菌的濃度,可以打印具有不同物理和功能特性的物體。
這種組合可能會做出輝煌的事情。對于初學者來說,細菌墨水可用于高級生物醫學應用,例如治療燒傷患者和其他患者,其3D打印平臺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院。細菌3D打印結構可用于研究降解過程或生物膜形成,甚至用作檢測飲用水中毒素的傳感器。3D打印的細菌“過濾器”也可用于漏油事件。
3D打印細菌填充墨水的理想物理特性? 研究人員說,像牙膏一樣粘稠,并且與尼維雅護手霜的一致性。
但這不是唯一的挑戰。研究人員面臨的另一個長期障礙是克服了細菌打印時間延長和3D打印難以實現的可擴展性。 如果他們想要更廣泛地實施他們的流程,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,但是由于細菌不需要太多生存,他們認為這是一個很長的時間。
“科學進展”雜志發表了“將細菌3D打印成功能復合材料”的研究成果。 其作者是Manuel Schaffner,Patrick A.Rühs,Fergal Coulter,Samuel Kilcher和AndréR. Studart。
編譯自:3ders.org