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研究人員研發3D列印活墨,未來可用於生物感測器

在今天發表在“科學進展”上的一篇論文中, 研究人員創造了一種含有這些活菌的特殊墨水, 它可以用於3D列印, 包括T恤, 臉部和圓圈, 而不僅僅是平面紙張。

細菌纖維素沒有碎屑, 並且含有大量的水, 一旦施用於傷口上, 具有舒緩作用。 因為它是一種天然材料, 所以我們的身體不會拒絕它。 這樣一來, 它在移植之前有很多潛在的應用, 比如創建皮膚移植物, 生物感測器或者組織信封來攜帶和保護器官。

不過, 如何製造纖維素是最棘手的部分。 這些無害的細菌產生纖維素鏈以幫助推動自己前進。 所以研究合作者蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)的材料科學家曼努埃爾·沙夫納(Manuel Schaffner)表示,

他們需要移動來製作材料, 但是這種運動使得3D列印變得困難。 要進行3D列印, 需要以一定的方式通過列印噴嘴的墨水, 使墨水厚度適當, 可以凍結細菌。

該團隊需要創造一種能夠保持細菌存活和移動的材料, 同時也具有適合印刷的特性。 他們特殊的“活墨”包括細菌可以作為營養物質使用的糖類, 以保持活力並繼續生產纖維素。 它還結合了一種微小的玻璃珠, 分開, 讓整個墨水再次凝固之前, 通過印刷噴嘴。 因此, 大部分纖維素實際上是在印刷物體的表面上產生的。

蘇黎世聯邦理工學院複雜材料研究人員PatrickRühs表示, 現在團隊可以製作其他形狀, 這些形狀包括表面薄膜,

T恤, 甚至在矽膠面模具頂部的纖維素薄膜。

由纖維素生產細菌生長的3D印花T恤。 Manuel Schaffner和Patrick A.Rühs的照片

嵌入纖維素生產細菌的3D列印圓形。 Manuel Schaffner和Patrick A.Rühs的照片

個性化的皮膚或腳手架非常適合人們的需求。 Schaffner表示, 材料應該很容易擴展。 油墨成分便宜, 培養各種細菌菌株相當簡單。 Rühs表示, 該團隊正在研究可能的改進, 例如創造具有不同屬性的油墨。

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