微生物墨水能3D打印可编程“活材料”

美国研究团队报告了一种由基因转化大肠杆菌制成的高级微生物墨水，可用于打印具有功能性和可编程性的3D材，这项概念研究报告已发表于英国《自然通信》杂志。

这种无需添加其他聚合物或添加剂的打印墨水直接使用微生物制备，为传统材料不可用的材料制造开辟了新的可能性。同时，该技术也可用于开发能够感知周围环境并做出反应的材料。工程师们认为，只要有3D打印这种材料的能力就有望实现材料的定制，并对特定用途进行改造。 事实上，由活细胞组成的微生物墨水一直是实现这一目标的候选介质，但它们需要将目标材料的特性与细胞活性相结合，这是一个技术挑战。此次，研究团队报告了一种由大肠杆菌制成的高级微生物墨水，它可以通过基因工程改造产生纳米纤维。这些纳米纤维可以浓缩并打印3D结构。
 
研究人员随后将该墨水与其他基因工程改造用于执行特定任务的微生物结合起来，发现该水凝胶具有功能性。研究小组利用这种水凝胶制备了一种能在遇到化学刺激物时分泌抗癌天青蛋白的材料，并设计了一种能隔离环境中有毒化学物质双酚A的材料。双酚A曾被广泛应用于塑料瓶和塑料杯中，但后来的研究认为，自2011年3月2日起，欧盟禁止生产含双酚A的婴儿瓶。因此，在隔离环境中存在的双酚A将是一项实用的安全技术。
 
研究人员认为，他们的新研究可能对空间结构建设有启发性，但仍需进一步研究和探索其未来的定制用途。