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哈佛大学:科学家制造出3D打印“活体墨水”,有望用于自我再生材料

前瞻网    2021-11-30 14:29

 

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来自哈佛大学和哈佛医学院布里格姆妇女医院的一个研究小组开发了一种活体墨水,可以用来打印活体材料。在他们发表在《自然·通讯》杂志上的论文中,该小组描述了他们如何制造他们的墨水以及它的可能用途。

几年来,微生物工程师一直在努力开发一种创造活体材料的方法,以用于广泛的应用,如医疗设备。但是要想让这种材料符合所需的三维结构,还是一项艰巨的任务。在这项新的研究中,研究人员采取了一种新的方法来解决这个问题:设计大肠杆菌来生产一种产品,可以作为3D打印机所使用墨水的基础。

这项工作从生物工程开始,让细菌产生活的纳米纤维。然后,研究人员将这些纤维捆起来,并添加其他成分,以生产一种可用于传统3D打印机的活体墨水。他们发现这个概念可行后,研究小组就对其他微生物进行生物工程,以产生其他类型的活体纤维或材料,并将它们添加到墨水中。然后他们用这种墨水打印出有生命成分的3D物体。其中一种材料在受到某些化学物质的刺激时,会分泌天青素,这是一种抗癌药物。另一种材料会在没有其他化学品或设备的帮助下封存双酚A(一种环境中存在的毒素)。

在他们看来,未来利用合成生物学家们研发出的、能够不断增长的生物部件“工具包”,微生物墨水可以进一步为各种生物技术和生物医学应用进行个性化的定制设计。特别是当需要与其他材料技术相结合时,例如这种技术似乎可以用来打印可再生的建筑材料,这些材料不仅可以生长,而且可以自我愈合,这可能是在地球上、月球上或火星上建造自我维持的家园的方法之一。

该研究论文题为'Programmable microbial ink for 3D printing of living materials produced from genetically engineered protein nanofibers',已发表在《自然·通讯》期刊上。

前瞻经济学人APP资讯组

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责任编辑: 3976DBC

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