Generale

Novi 3D printer koristi biokompatibilnu tintu koja sadrži žive bakterije


Od pizze do krvnih žila do samih drugih 3D printera, puno se predmeta može 3D štampati. Međutim, gotovo sva ta mastila za pisače koristila su mrtve materijale za proizvodnju drugih mrtvih materijala. Nova platforma za 3D štampu koju su razvili istraživači ETH radi sa živim materijalima.

Profesor Andre Studart, šef laboratorije za složene materijale, razvio je biokompatibilnu hidrogelnu tintu. To omogućava Studartu i njegovoj grupi u kojoj su bili prvi autori Patrick Ruhs i Manuel Schaffner da tiskaju mini biokemijske tvornice s određenim svojstvima. Sve ovisi o tome koje vrste bakterija istraživači stavljaju u tintu.

Ovaj novi hidrogel ispunjen bakterijama zove se Flink, skraćenica od "funkcionalno živo mastilo". Sam hidrogel sadrži hijaluronsku kiselinu, dugolančane molekule šećera i pirogeni silicijum dioksid. Kultura na bazi šećera održava te bakterije na životu.

"Kako bakterijama treba vrlo malo resursa, pretpostavljamo da mogu preživjeti u štampanim strukturama vrlo dugo", kaže Rühs.

ETH tim, sa sjedištem iz Züricha, nije samo razvio mastilo koje može istovremeno rukovati jednom bakterijom. Nova platforma mogla bi ispisati do četiri različite bakterijske veze u jednom prolazu. Kombinacijom određenih koncentracija bakterija zajedno, određeni predmeti mogu se čak i odštampati kako bi imali određene specifikacije ili funkcionalna svojstva koja pokreću bakterije.

Tim je primijetio da bi u idealnom slučaju fizička svojstva 3D otisnutog materijala imala jedinstvenu konzistenciju. Rekli su da će biti viskozna kao i većina pasta za zube konzistencije slične kremi za ruke Nivea, izvijestili su.

Istraživači su takođe primijetili da su morali prevladati mnogo postojećih predodžbi o tome zašto bi uopće tiskali s bakterijama. S toliko stigme oko loših bakterija, istraživačima je bilo teško stvoriti interes oko bilo koje bakterije koju su kombinirali s Flinkom, rekao je Ruhs.

"Štampanje pomoću hidrogelova koji sadrže bakterije ima ogroman potencijal, jer postoji tako širok spektar korisnih bakterija", rekao je Rühs. Rekao je da loša reputacija vezana za mikroorganizme objašnjava gotovo potpuni nedostatak postojećih istraživanja aditivnih metoda pomoću bakterija. "Većina ljudi bakterije povezuje samo s bolestima, ali mi zapravo ne bismo mogli preživjeti bez bakterija."

Flink i ovaj novi sistem mogli bi pružiti ogromna otkrića u biohemiji i biomedicini. To bi omogućilo ljekarima i istraživačima da odaberu vrstu bakterija kako bi se direktno bavili problemom i borili se protiv njega kod pacijenata. Ove 3D tiskane "biokemijske tvornice" mogle bi se koristiti i za izradu stvari poput umjetne kože.

ETH tim nada se pomicanju granica bakterijskog biogela. Žele da koriste mastilo za liječenje žrtava opekotina ispisujući flastere na bazi celuloze. 3D štampana celuloza takođe se može koristiti za izradu biosenzora ili omotača tkiva. Jedna od najvećih blagodati materijala je ta što je malo vjerojatno da će ga tijelo odbiti, jer je bakterija već prirodna za tijelo.

Cjelokupno istraživanje tima objavljeno je u radu pod nazivom "3D ispis bakterija u funkcionalne složene materijale". Nedavno je objavljeno u najnovijem izdanju časopisa Naučni napredak.


Pogledajte video: La Cucaracha Ya no puede caminar - Nora Galit (Oktobar 2021).