哈(ha)佛大(da)學研究團隊通過(guo)基因工程(cheng)(cheng)將大(da)腸(chang)桿(gan)菌(jun)(E.coli)細(xi)(xi)胞(bao)和納米纖維嵌入微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)墨(mo)水(shui)(shui)中,開發出(chu)了一種(zhong)“微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)墨(mo)水(shui)(shui)”。這種(zhong)“微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)墨(mo)水(shui)(shui)”完全由基因工程(cheng)(cheng)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)細(xi)(xi)胞(bao)所(suo)制(zhi)成,可(ke)(ke)用于3D生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)打(da)印(yin)。這項成果對(dui)于 3D 生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)打(da)印(yin)技術領域開發具有可(ke)(ke)調機械強(qiang)度(du)(du)、高細(xi)(xi)胞(bao)活(huo)力和高打(da)印(yin)保真度(du)(du)的(de)高級生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)墨(mo)水(shui)(shui)起到了很(hen)大(da)的(de)推動作用。
3D 生物(wu)(wu)(wu)打印是(shi)(shi)從 3D 打印逐(zhu)層構(gou)建(jian)材料并最終形(xing)成(cheng)(cheng)產品的(de)(de)(de)增材制(zhi)造(zao)過(guo)程演(yan)化(hua)而來,其能(neng)夠生產可精確控制(zhi)的(de)(de)(de)組(zu)(zu)織復雜度類似(si)的(de)(de)(de) 3D 組(zu)(zu)織構(gou)建(jian)物(wu)(wu)(wu)。3D 生物(wu)(wu)(wu)打印中使用的(de)(de)(de)材料包含(han)活細(xi)胞(bao)和(he)生物(wu)(wu)(wu)材料,一(yi)般被稱為“生物(wu)(wu)(wu)墨(mo)水”。生物(wu)(wu)(wu)墨(mo)水首(shou)先要有很(hen)(hen)好的(de)(de)(de)生物(wu)(wu)(wu)活性,類似(si)于體內細(xi)胞(bao)外基(ji)質一(yi)般,以便在(zai)(zai)打印成(cheng)(cheng)型(xing)后細(xi)胞(bao)能(neng)進一(yi)步發育并建(jian)立起細(xi)胞(bao)間的(de)(de)(de)聯系(xi)。其次(ci)就是(shi)(shi)要求具有很(hen)(hen)好的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)形(xing)性,而且是(shi)(shi)在(zai)(zai)打印時要好的(de)(de)(de)流動性,打印后又(you)能(neng)很(hen)(hen)快地(di)固化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)。
來自哈佛大學(xue)的 Anna 和(he)(he) Avinash 帶著研究團隊著手開發一種(zhong),被他們叫做“微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)墨水(microbial ink)”的打印(yin)(yin)材(cai)料。這種(zhong)材(cai)料完(wan)全由基(ji)因工程微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)細胞所(suo)制成,經過程序化(hua)設計使蛋白質單體自下而上的分層自組(zu)裝為(wei)納(na)米纖維,并進一步構(gou)成包含了可(ke)擠出水凝(ning)膠的納(na)米纖維網(wang)絡。他們通過基(ji)因工程將大腸桿菌(E.coli)細胞和(he)(he)納(na)米纖維嵌入微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)墨水中,顯示了 3D 打印(yin)(yin)治療(liao)性生(sheng)(sheng)物(wu)材(cai)料、隔離(li)性生(sheng)(sheng)物(wu)材(cai)料和(he)(he)可(ke)調節性生(sheng)(sheng)物(wu)材(cai)料等多種(zhong)潛(qian)在生(sheng)(sheng)物(wu)墨水的可(ke)能。
這項成果對于 3D 生(sheng)物(wu)打印技(ji)術領域開發具有可(ke)調機械強度、高(gao)細胞活力和(he)高(gao)打印保真度的高(gao)級生(sheng)物(wu)墨水,起到了很大的推動(dong)作用,擴展了研究(jiu)思維。
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