细菌“活墨水”可用于3D生物打印

  加入不同菌种形成不同三维结构

  科技日报北京12月7日电 (记者张梦然)美国《科学》杂志在线版、物理学家组织网近日报告了一项3D生物打印领域的最新突破:欧洲科学家团队研发出一种包含细菌的“活墨水”,可依据所添加细菌的不同种类,形成各种不同的三维结构,未来有望用于皮肤和器官移植。

  皮肤和器官移植可以拯救很多患者,但这项技术存在来源不足、排异反应等弊端。3D生物打印被认为是一种解决之道,因此成为当前医学领域热门的研究方向,不过,其面临的最主要问题之一是生物打印材料研究进展缓慢。通常3D打印所用的“墨水”都是塑料或金属粉末等无生命物质,适合制造一些高强度材料,但生物相容性材料,譬如皮肤移植物,对柔软度和韧性要求极高,传统“墨水”完全不符合要求。

  该“墨水”的主要成分是一种具有生物相容性的水凝胶,由透明质酸、长链糖分子及热解硅石组成,细菌可以在其中存活。凝胶中加入了活体——包括恶臭假单胞菌和木醋杆菌,前者可用于降解化工生产中常见的废弃物,而后者合成的纤维素可用于皮肤移植及器官移植。  此次,来自苏黎世联邦理工学院(ETHZ)复合材料实验室的研究团队,研发出一种内含不同种类细菌的3D打印“活墨水”,依据各种类型细菌的特性,适用于皮肤移植、化学物质降解等多领域。

  这项新成果现被命名为“功能性活墨水”,十分环保、安全,对人体及环境完全无害。它就相当于一个载体,在其中增加一种细菌,随之也会给该“墨水”扩展一项功能。研究团队成员表示,未来采用这种“活墨水”的3D打印,将会在无数可能的领域发挥其巨大潜力。

  总编辑圈点

  对3D生物打印来说,材料的选用一直是巨大难题,也是最耗时间和经费的。但如果能通过添加不同的细菌,让墨水呈现不同的特性,就相当于得到了一种通用型材料——只要人类掌握了这种细菌的属性,就能获得相应的功能。而在自然界,有潜力的细菌何其之多!