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深度解讀

JuicyPrint 3D打印機打印生物工程3D結構

來源:天工社2014-11-18 我要評論(0 )   

隨著3D打印機的日益普及,全球創客運動吸引了越來越多的人參與(yu) 進來。而相應地,生物黑客(biohacker)們(men) 也開始組織起來,利用新

 隨著3D打印機的日益普及,全球“創客運動”吸引了越來越多的人參與進來。而相應地,生物黑客(biohacker)們也開始組織起來,利用新技術,3D打印一些生物對象。

      上周,在倫(lun) 敦通訊學院(London College of Communication)舉(ju) 辦的大象與(yu) 城堡迷你創客嘉年華(Elephant & Castle Mini Maker Faire)上,來自倫(lun) 敦生物黑客空間的Ilya Levantis展示了一台名為(wei) JuicyPrint的特殊3D打印機,這台3D打印機能夠使用果汁打印出細菌纖維素的3D結構,細菌纖維素是一種強度很高,而且用途極廣的生物聚合物。

      JuicyPrint主要依賴醋酸杆菌來生產(chan) 細菌纖維素。醋酸杆菌主要生長在醋裏,並且可以把果汁和啤酒釀造殘渣作為(wei) 其食物來源。

      Levantis開發JuicyPrint的靈感來自光固化的樹脂SLA 3D打印機。倫(lun) 敦生物黑客空間(Biohackspace)製作出了對光敏感,而且在常見的果汁中很容易生長的工程菌株。他們(men) 的項目使用Cph8將一個(ge) 具有光依賴的轉錄調控機製插入了醋酸杆菌,以控製dgc1的轉錄,dgc1是醋酸杆菌生產(chan) 胞外纖維素所必需的基因。

       “我們(men) 正計劃插入一種基因,這種基因能夠使我們(men) 利用光打開或關(guan) 閉細菌的纖維素生產(chan) 功能。”倫(lun) 敦生物黑客空間在其網站上稱,“天然醋酸杆菌會(hui) 在他們(men) 生存的液體(ti) 營養(yang) 液(如果汁)的表麵上製造出纖維素“煎餅”。但是,當光以一種圖案的形式被照射到工程菌株的液體(ti) 培養(yang) 物表麵上時,隻有沒有照到的地方的醋酸菌會(hui) 生成纖維素,所以根據這個(ge) 原理我們(men) 可以製造出任何形狀的“纖維素煎餅”。”

      “我們(men) 可以將生成的纖維素圖案沉入液體(ti) 內(nei) 部,然後繼續用光在上麵進行投影,如此重複,就可以生成指定形狀的三維結構。”

      但是,為(wei) 什麽(me) 是細菌纖維素?

      細菌纖維素是從(cong) 該類細菌中產(chan) 生的生物聚合物。 它非常類似於(yu) 在植物中發現的纖維,但是它更純,是由隨機縱橫交錯的纖維組成的。同時細菌纖維素的強度更高而且具有更好的生物相容性。這意味著它可以在各種應用,如紙產(chan) 品、電子和生物醫學裝置中使用。

      最近,細菌纖維素製造的片狀材料已經在一些皮膚移植治療中使用,並在將來可以用於(yu) 製造有效的生物組織以用於(yu) 組織護理或器官再生。3D打印的細菌纖維素可以簡單地創建帶血管結構的生物支架,這是製造組織支架的一個(ge) 重要部分。

       

將未幹燥過的細菌纖維素膜從(cong) 培養(yang) 環境中除去。 它是一種無熱原、完全生物相容、而且具有很高機械強度的生物材料。

        據沙特阿拉伯King Khaild大學助理教授Sherif MAS Keshk稱,細菌纖維素也可用於(yu) 人造血管,因為(wei) 它導致血液凝結的風險要比當前在旁路手術中使用的合成材料要低。

        此外,細菌纖維素也可以用來作為(wei) 紙的粘合劑,,可提高紙張強度和耐用性,同時解決(jue) 了廢紙回收再利用後,紙纖維強度大為(wei) 下降的問題。加細菌纖維於(yu) 普通紙漿可造出高品質特殊用紙。

        而且在食品工業(ye) 中,細菌纖維素已用作功能性食品添加劑,如增稠劑和分散劑,研究表明,細菌纖維素具有非常高的乳化效果。

        Levantis說,他們(men) 還需要一些文字上的工作需要做,但是他希望在6個(ge) 月內(nei) 完成一個(ge) 工作原型。這款全新的打印機將是開源的。

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