細菌を 3D プリントして機能的な複合材料を作成するにはどうすればよいでしょうか?

細菌を 3D プリントして機能的な複合材料を作成するにはどうすればよいでしょうか?
細菌の 3D プリントに関しては、材料に埋め込まれた細菌の空間構成や動的機能を制御する方法など、ある程度の進歩が遂げられています。しかし、細菌を複雑な 3D 形状に正確に配置することは、依然として大きな課題です。 スイス連邦工科大学チューリッヒ校(ETH Zurich)の研究者らは、生きた細菌の3Dプリントに使用できる生体適合性インクを開発した。この画期的な進歩により、生物医学目的の高純度セルロースを生産したり、毒性物質を分解できる生体材料を作成したりすることが可能になる可能性がある。

チューリッヒにあるスイス連邦工科大学の研究者らは、自然に多様な細菌代謝と積層造形の形状設計の自由度を組み合わせることで、細菌由来の機能性材料を作成する3Dプリント法を実証した。この目標を達成するために、研究者らは、生体適合性があり機能化された3Dプリントインクにバクテリアを埋め込み、汚染物質を分解できる材料と、医療分野で使用できるバクテリアセルロースの「活性材料」の2つの材料を3Dプリントしました。


研究者たちは新たな未来を予見しています。この 3D 印刷プラットフォームを通じて、生きた細菌を印刷することができます。これは、複雑な材料を 3D 印刷するための非常に有用な機能特性を提供する有益な細菌です。その秘密は、研究者らが開発した「Flink」と呼ばれる機能的な生きたインクの3Dプリントインクにあります。



研究者によると、Flink インクは生化学と生物医学に大きな可能性を秘めているという。研究者が3Dプリントした「生化学工場」と呼ぶものの物理的特性に影響を与えるために異なる細菌種を選択することで、レシピを微調整して火傷の被害者を治療するための人工皮膚を作成することも可能になるかもしれない。



たとえば、シュードモナス・プチダは、有毒化学物質フェノールを分解することができ、化学産業で環境汚染の修復に使用されています。アセトバクター・キシリナムは、痛みを和らげる高純度のナノセルロースを分泌します。研究チームは、さまざまな細菌製剤の鎮痛作用や保湿作用をテストするとともに、火傷の治療に使用できるインク製剤も研究している。

しかし、これは細菌界の氷山の一角に過ぎません。新しい 3D 印刷プラットフォームでは、一度に 4 種類の異なるバクテリア インクを印刷できます。各細菌の濃度を正確に変化させることにより、物理的および機能的特性が異なる複雑な材料を 3D プリントすることができます。
細菌を含む3Dプリントインクは、ヒアルロン酸、長鎖糖分子、フュームドシリカを含む生体適合性ハイドロゲルで構成されており、3Dプリント可能な固体状に成形されています。糖分を含む混合培地は、選択した細菌混合物を活性に保つことができます。

まず第一に、この細菌インクは、火傷患者やその他の皮膚疾患患者の治療など、高度な生物医学的用途に使用できる可能性があります。この 3D プリント プラットフォームは、さまざまな傷害を治療するためのセルロース ベースの 3D 創傷パッチを製造することもできます。

しかし、この組み合わせによって、より素晴らしいものが生まれるかもしれません。3D プリントは単なるツールです。このツールをどのように使用してより大きな価値を生み出すかは、複数の分野の研究能力と組み合わせる必要があります。

出典: 3D Science Valley 詳しい情報:
科学者らが皮膚の火傷の治療に使える3Dプリントの細菌インクを開発



生物学、医学

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