由基因工程微生物细胞产生的3D印刷生物焦

添加剂制造或3D打印是一种完善的技术，用于制造各种设计和形式的复杂形状或复杂的细节。该方法对于打印用于组织工程的哺乳动物细胞也相对常见，并且最近被用于打印微生物细胞用于生物医学和生物技术应用。

生产可以在3D打印应用程序中使用的生物墨水的能力可以带来一波激动人心的机会，例如用于新型的生物医学应用中，以释放药物，从空中清除毒素并调节其自身的生长。

现在，一支总部位于哈佛大学的研究人员制定了一种解决此类问题的新策略 - 工程大肠杆菌以创建一个生物墨水，以在3D打印机中使用。该研究发表在自然通讯，详细介绍使用基因工程微生物细胞创建的生物界的设计和潜在应用方法。

多年来，微生物工程师一直在设计一个可以在多种应用中（例如在医疗设备中）创建活材料的系统。亚博网站下载

但是，在试图获得生物材料以符合复杂的3D结构时，这可能是一个重大挑战，通常证明是一项艰巨的任务。亚博网站下载

遗传编程的生物学

克服挑战并设计成功的生物墨水，这可能是3D打印的，需要在开箱即用的思维之外进行。为此，研究人员需要提出模仿牙膏特性的东西。静止时足够牢固以保持其形状，但压力下会像液体一样流动。

因此，3D打印机会向墨水施加压力，以通过喷嘴挤压它，但是一旦将墨水设置在适当的位置，它将形成一种可以自身支撑自身的凝胶状物质：“”可打印的生物互联需要足够低的粘度才能促进挤出，但足够高以保持其形状。”

在这方面，剪切稀释的水凝胶可通过增加的剪切应力降低粘度，这是一个有吸引力的选择。

哈佛大学工程与应用科学学院的合着者兼副教授Neel Joshi亚博老虎机网登录

这项工作始于生物工程细菌生产活纳米纤维。然后，研究人员对纤维进行了分组，并添加了其他成分，以生产一种可以在传统3D打印机中使用的活墨水。

一旦团队找到了可行的解决方案，他们就开始生物工程其他微生物来制造其他类型的活纤维或材料，并将其引入墨水。亚博网站下载然后，他们使用墨水打印具有各种生活组件的3D对象。

当特定化学物质刺激时，亚博网站下载一种分泌的硫蛋白的材料之一 - 一种抗癌药。另一种是一种在没有其他化学物质或设备帮助的情况下分离出双酚（一种已知的环境毒素）的材料。

通过将遗传编程的大肠杆菌细胞嵌入微生物墨水中，我们证明了治疗材料，固相生物和可调节的活物质的3D打印。

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超凡脱俗的应用程序

可以利用合成生物学家正在开发的生物学部分的不断增长的工具集，可以针对不同的生物技术和生物医学应用进行进一步定制和修改微生物墨水设计。

更重要的是，哈佛大学研究人员开发的微生物生物界也可能具有超凡脱俗的应用。例如，它可用于在困难的原材料运输的空间或外星栖息地中建造结构，从而从极有限的资源中进行实时，现场，现场制造建筑材料。亚博网站下载

实际上，宇航员可以将微生物生物互联带到它们上，并使用它们为其项目打印各种材料和结构。亚博网站下载这是由于研究中使用的微生物证明了独立制作生物互联的能力。

参考和进一步阅读

Duraj-Tatte，A。和Manjula-Basavanna，A.，等。，（2021）可编程的微生物墨水，用于3D打印基因工程蛋白纳米纤维产生的生物材料。亚博网站下载自然通讯，[在线] 12（1）。可用网址：https://doi.org/10.1038/s41467-021-26791-x

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