首頁  >  科技頻道  >  業界資訊  > 正文

微生物墨水能3D打印可編程“活材料”

2021-11-24 09:16:50 | 來源: 科技日報 | 責編: 鄭思雯
分享到:

  據英國《自然·通訊》雜誌23日發表的一項概念驗證研究,美國研究團隊報告了一種用基因改造大腸桿菌製成的高級微生物墨水,可以用來打印具有功能性和可編程屬性的3D材料。該研究同時演示了這項技術的潛在應用,比如隔離在環境中出現的有毒化學物質雙酚A。

  直接利用微生物製備無須添加其他聚合物或添加劑的打印墨水,為傳統物質不可用情況下的材料製造開闢出全新的可能性。與此同時,這種技術還能用於開發可感知周圍環境並做出反應的材料。工程師們認為,只要擁有3D打印這種材料的能力,就有望實現材料的定制化並可針對特定用途進行改造。

  由活細胞構成的微生物墨水,其實一直是實現這一目標的候選介質,但它們需要將目標材料特性與細胞活性相結合,這是一個技術難點。

  此次,包括美國東北大學、弗吉尼亞理工學院暨州立大學、哈佛大學Wyss生物啟發工程研究所在內的聯合團隊,報告了用大腸桿菌製成的一種高級微生物墨水,這種大腸桿菌經過基因工程改造,能產生納米纖維。這些納米纖維可以進行濃縮並打印出3D結構。

  研究人員隨後將這種墨水與其他經過基因工程改造、用來執行特定任務的微生物相結合,發現這種水凝膠可以由此獲得功能性。研究團隊利用這種水凝膠製備了一種能在遇到化學刺激物時分泌抗癌藥天青蛋白的材料,還設計出了一種能隔離在環境中出現的有毒化學物質雙酚A的材料。雙酚A一度在塑料瓶、塑料杯中廣泛應用,但後期研究認為其能導致內分泌失調,威脅人體健康,從2011年3月2日起,歐盟已禁止生產含雙酚A的嬰兒奶瓶。因此,隔離環境中已存在的雙酚A將是一項實用的安全性技術。

  研究人員認為,他們的新研究或對空間結構構建具有啟示意義,但仍需開展進一步研究探索其未來的定制化用途。

  總編輯圈點

  此墨水非彼墨水,不用來寫字作畫,而用來製造材料。當墨水由活細胞構成,它也就擁有了一定的智慧。它可以感知周圍環境,無須太多干預,就能根據環境做出適應性改變。科研人員用大腸桿菌製成高級微生物墨水,再結合已經過改造的微生物,就成為執行特定任務的最佳拍檔,它們可以變身方便和改進人類生活的新材料。比如,這種新材料就能隔離有毒化學物質雙酚A,可謂擊中痛點。至於還能定制出什麼其他有意思的產品,就要進一步探索和試驗了。(張夢然)

國際在線版權與信息產品內容銷售的聲明:

1、“國際在線”由中國國際廣播電臺主辦。經中國國際廣播電臺授權,國廣國際在線網絡(北京)有限公司獨家負責“國際在線”網站的市場經營。

2、凡本網註明“來源:國際在線”的所有信息內容,未經書面授權,任何單位及個人不得轉載、摘編、複製或利用其他方式使用。

3、“國際在線”自有版權信息(包括但不限于“國際在線專稿”、“國際在線消息”、“國際在線XX消息”“國際在線報道”“國際在線XX報道”等信息內容,但明確標注為第三方版權的內容除外)均由國廣國際在線網絡(北京)有限公司統一管理和銷售。

已取得國廣國際在線網絡(北京)有限公司使用授權的被授權人,應嚴格在授權範圍內使用,不得超範圍使用,使用時應註明“來源:國際在線”。違反上述聲明者,本網將追究其相關法律責任。

任何未與國廣國際在線網絡(北京)有限公司簽訂相關協議或未取得授權書的公司、媒體、網站和個人均無權銷售、使用“國際在線”網站的自有版權信息產品。否則,國廣國際在線網絡(北京)有限公司將採取法律手段維護合法權益,因此產生的損失及為此所花費的全部費用(包括但不限于律師費、訴訟費、差旅費、公證費等)全部由侵權方承擔。

4、凡本網註明“來源:XXX(非國際在線)”的作品,均轉載自其它媒體,轉載目的在於傳遞更多信息,豐富網絡文化,此類稿件並不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。

5、如因作品內容、版權和其他問題需要與本網聯絡的,請在該事由發生之日起30日內進行。