3Dプリントの新たなブレークスルー:生きた細菌のプリント

3Dプリントの新たなブレークスルー:生きた細菌のプリント
スイス連邦工科大学チューリッヒ校(ETHZ)の研究者らは、さまざまな医療およびバイオテクノロジーの用途に使用できる、さまざまな細菌を含む3Dバイオプリンティングインクを開発した。関連する結果は、Science Advances誌に掲載されました。

図 1 細菌インクの組成 この細菌インクは「機能性活性インク」の略称である Flink と呼ばれ、ヒアルロン酸 (HA)、長鎖糖分子 (k-CA)、熱分解シリカ (FS) で構成されています。そのうち、ヒアルロン酸と長鎖糖分子は、材料の粘度を高めるだけでなく、細菌の成長と繁殖に必要な環境を提供する天然ポリマーです。熱分解シリカを添加すると、材料の弾力性が高まり、レオロジー特性が向上します。良好な印刷特性を実現するために、研究者らは3つの成分の比率と含有量を研究し、さまざまな成分材料に対して多数のレオロジー試験を実施して材料の流動性と粘弾性を取得し、最終的に混合比率が1:1:1、混合濃度が4.5%であり、良好な印刷特性と機械的特性を有することを決定しました。


図 2 バイオインクの印刷性能に関する研究。次に、Pseudomonas putida と Acetobacter xylinum を材料に混ぜました。前者は化学産業で大規模に生産される有毒化学物質であるフェノールを分解することができ、後者は皮膚の修復のためにセルロースを分泌することができます。 3D プリントにより、細菌を特定の構造に正確に印刷することができます。フェノールの分解はUV可視吸収分光法によって定量的に分析され、3Dプリント構造が細菌の増殖と代謝を確実に行うことができることが証明されました。研究者らは次に、4軸3Dプリンターを使用して、アセトバクター・キシリナムを含むバイオインクを顔のモデルに印刷しました(図3)。数日間培養した後、細菌が分泌するセルロースを蛍光染料で染色して観察することができました。

図 3 Acetobacter xylinum バイオインクの応用 細菌は自然界に欠かせない存在です。細菌の 3D プリント技術により、人類はより幅広い分野でその大きな可能性を実現できると信じています。

出典:中国機械工学協会3D印刷支部 詳しい情報:科学者は3D印刷細菌インクを開発しました。これは幅広い用途があり、皮膚の火傷を治療することができます。電気を必要としない新しい3D印刷技術、細菌グループが3D印刷を推進します

細菌、生物学、画期的進歩

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