細(xì)菌“活墨水”可用于3D生物打印

加入不同菌種形成不同三維結(jié)構(gòu)

科技日?qǐng)?bào)北京12月7日電 （記者張夢(mèng)然）美國(guó)《科學(xué)》雜志在線版、物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)告了一項(xiàng)3D生物打印領(lǐng)域的最新突破：歐洲科學(xué)家團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一種包含細(xì)菌的“活墨水”，可依據(jù)所添加細(xì)菌的不同種類，形成各種不同的三維結(jié)構(gòu)，未來(lái)有望用于皮膚和器官移植。

皮膚和器官移植可以拯救很多患者，但這項(xiàng)技術(shù)存在來(lái)源不足、排異反應(yīng)等弊端。3D生物打印被認(rèn)為是一種解決之道，因此成為當(dāng)前醫(yī)學(xué)領(lǐng)域熱門的研究方向，不過(guò)，其面臨的最主要問(wèn)題之一是生物打印材料研究進(jìn)展緩慢。通常3D打印所用的“墨水”都是塑料或金屬粉末等無(wú)生命物質(zhì)，適合制造一些高強(qiáng)度材料，但生物相容性材料，譬如皮膚移植物，對(duì)柔軟度和韌性要求極高，傳統(tǒng)“墨水”完全不符合要求。

此次，來(lái)自蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETHZ）復(fù)合材料實(shí)驗(yàn)室的研究團(tuán)隊(duì)，研發(fā)出一種內(nèi)含不同種類細(xì)菌的3D打印“活墨水”，依據(jù)各種類型細(xì)菌的特性，適用于皮膚移植、化學(xué)物質(zhì)降解等多領(lǐng)域。

該“墨水”的主要成分是一種具有生物相容性的水凝膠，由透明質(zhì)酸、長(zhǎng)鏈糖分子及熱解硅石組成，細(xì)菌可以在其中存活。凝膠中加入了活體——包括惡臭假單胞菌和木醋桿菌，前者可用于降解化工生產(chǎn)中常見(jiàn)的廢棄物，而后者合成的纖維素可用于皮膚移植及器官移植。

這項(xiàng)新成果現(xiàn)被命名為“功能性活墨水”，十分環(huán)保、安全，對(duì)人體及環(huán)境完全無(wú)害。它就相當(dāng)于一個(gè)載體，在其中增加一種細(xì)菌，隨之也會(huì)給該“墨水”擴(kuò)展一項(xiàng)功能。研究團(tuán)隊(duì)成員表示，未來(lái)采用這種“活墨水”的3D打印，將會(huì)在無(wú)數(shù)可能的領(lǐng)域發(fā)揮其巨大潛力。

總編輯圈點(diǎn)

對(duì)3D生物打印來(lái)說(shuō)，材料的選用一直是巨大難題，也是最耗時(shí)間和經(jīng)費(fèi)的。但如果能通過(guò)添加不同的細(xì)菌，讓墨水呈現(xiàn)不同的特性，就相當(dāng)于得到了一種通用型材料——只要人類掌握了這種細(xì)菌的屬性，就能獲得相應(yīng)的功能。而在自然界，有潛力的細(xì)菌何其之多！