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蘇黎世研發(fā)出一種含有多種細(xì)菌的生物3D打印墨水
2018-02-02 18:32 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò) 責(zé)編： S9
- 摘要：
- 近期，蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETHZ）的研究人員研發(fā)出一種含有多種細(xì)菌的生物3D打印墨水,，可實(shí)現(xiàn)多種醫(yī)學(xué)和生物技術(shù)方面的應(yīng)用,。相關(guān)成果發(fā)表與《Science Advances》雜志上。
【CPP114】訊：近期，蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETHZ）的研究人員研發(fā)出一種含有多種細(xì)菌的生物3D打印墨水,，可實(shí)現(xiàn)多種醫(yī)學(xué)和生物技術(shù)方面的應(yīng)用,。相關(guān)成果發(fā)表與《Science Advances》雜志上。
圖1 細(xì)菌墨水的組成
這種細(xì)菌墨水名叫Flink,，是“功能性活性墨水”的縮寫(xiě),，由透明質(zhì)酸（HA）、長(zhǎng)鏈糖分子（k-CA）和熱解硅石（FS）組成,。其中,，透明質(zhì)酸和長(zhǎng)鏈糖分子是天然聚合物，不僅可以增大材料粘度,，而且可以為細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖提供必要的環(huán)境,；加入熱解硅石是為了增大材料的彈性，改善流變性,。為了實(shí)現(xiàn)良好的打印特性,，研究人員對(duì)三種成分的比例及含量進(jìn)行了研究,，對(duì)不同組分材料進(jìn)行了大量的流變學(xué)測(cè)試，獲取了材料的流動(dòng)性,、粘彈性規(guī)律,，最終確定了混合比例為1:1:1，混合濃度為4.5%時(shí),，具有較好的打印特性和機(jī)械性能,。
圖2 生物墨水打印性能的研究圖
隨后在材料中混入惡臭假單胞菌(putida)和木醋桿菌(Acetobacter xylinum)，前者可以分解化學(xué)工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)的有毒化學(xué)苯酚,，后者則可以分泌纖維素用于皮膚修復(fù),。通過(guò)3D打印的方式，細(xì)菌可以被準(zhǔn)確地打印出特定結(jié)構(gòu),。通過(guò)紫外可見(jiàn)吸收光譜定量分析苯酚的降解量,，證明了3D打印的結(jié)構(gòu)可以保證細(xì)菌的生長(zhǎng)和代謝。隨后研究人員利用一臺(tái)四軸3D打印機(jī)在一個(gè)面部模型上打印了帶有木醋桿菌的生物墨水（圖3）,，培養(yǎng)數(shù)天后,，通過(guò)熒光染料染色可以觀察到細(xì)菌分泌出的纖維素。
圖3 帶有木醋桿菌生物墨水的應(yīng)用
細(xì)菌在自然界中必不可少,，相信有了3D打印細(xì)菌技術(shù),，人類可以在更廣的領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮其巨大潛力。
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