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Flink細菌3D打印油墨可為燒傷者打印新的皮膚

來源：narkii 瀏覽數(shù)：
責(zé)任編輯：六月芳菲時間：2017-12-05 11:33

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[導(dǎo)讀]生物相容墨水，使得生產(chǎn)高純度的生物醫(yī)學(xué)纖維素或能夠分解有毒物質(zhì)的生物材料成為可能。

蘇黎世瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH Zurich）的研究人員開發(fā)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(chǎn)高純度的生物醫(yī)學(xué)纖維素或能夠分解有毒物質(zhì)的生物材料成為可能。

選擇一個3D打印燈絲就像任何其他的購物體驗一樣：你根據(jù)自己的性能和所需的應(yīng)用選擇你喜歡的。但想象一下，如果選擇3D打印材料更像是去五金商店的寵物商店... ...

這是瑞士蘇黎世大學(xué)ETH研究人員預(yù)見的一個未來，他們已經(jīng)開發(fā)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(guān)的 - 為3D打印結(jié)構(gòu)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(jù)這些研究人員介紹，F(xiàn)link為生物化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)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(xué)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(jīng)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(xué)工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)的有毒化學(xué)酚和木質(zhì)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，可以印刷具有不同物理和功能特性的物體。

包含這些細菌種類的3D可印刷墨水由生物相容性水凝膠（含有透明質(zhì)酸，長鏈糖分子和熱解法二氧化硅）組成，從而為墨水提供可印刷的形式。含有糖的混合培養(yǎng)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(xué)者來說，細菌墨水可用于高級生物醫(yī)學(xué)應(yīng)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(zhì)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(yī)院。細菌3D打印結(jié)構(gòu)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(fā)生物3D打印平臺的最大挑戰(zhàn)之一是創(chuàng)建一個具有3D打印的正確流動特性的水凝膠。太流行了，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(zhàn);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(zhàn)。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(xiàn)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(rèn)為這是一個很長的時間。

“科學(xué)進展”雜志發(fā)表了“將細菌3D打印成功能復(fù)合材料”的研究成果。其作者是Manuel Schaffner，Patrick A.Rühs，F(xiàn)ergal Coulter，Samuel Kilcher和AndréR. Studart。

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