AM: 3Dレーザープリントの「グリーン」材料

AM: 3Dレーザープリントの「グリーン」材料
出典: EngineeringForLife

微細藻類は光合成が可能で生物多様性を持つ単細胞微生物です。微細藻類は大気中の二酸化炭素を固定し、光合成によって酸素を生成します。微細藻類は、持続可能な方法で幅広い代謝産物を生産できる効率的な微小な「バイオファクトリー」と考えられています。これらの代謝産物のうち、脂質は高価値素材の原料として利用できます。微細藻類は、成長速度が比較的速く、収穫量も豊富なため、従来の油作物に比べて収穫量が大幅に高くなります。このように、微細藻類は、光を使った 3D プリントに使用できる材料の前駆体として特に適した持続可能な原材料として浮上しました。


ここで、ドイツのハイデルベルク大学のエヴァ・ブラスコ氏と彼女のチームは、高解像度の3D印刷にさらに使用できる材料を生産し、2光子3Dレーザー印刷に適した生体適合性材料を開発するための「バイオファクトリー」として微細藻類を使用する方法を初めて提案しました。その中で、脂質含有量の高い2つの株、Odontella aurita(BEA 0921B)とTetraselmis striata(BEA1102B)が培養のために選択されました。


要点:
(1)抽出されたトリグリセリドは各分子の二重結合に応じて分析され、その後、アクリレート部分を光反応性ユニットとして用いて機能化された。
(2)本研究では、微細藻類抽出物中のクロロフィルを光活性システムとして利用し、光開始剤システムを添加することなく重合を誘導し、非生物的で毒性のある光開始剤や吸収剤を使用する問題を回避した。
(3)本研究では、様々な程度の複雑な張り出し構造とサブミクロンの解像度を持つ複雑な3D幾何学パターンを製造することにより、2光子3Dレーザープリンティングによる複雑な3D構造の製造の実現可能性を実証した。
(4)本研究では、3Dプリント構造の特性評価と3D細胞生存率分析による生体適合性を調査した。

要約すると、この研究は、2 光子 3D レーザー印刷のほとんど未開拓ではあるものの有望な原料としての微細藻類の大きな可能性を強調し、次世代の持続可能な生体適合性材料の新たな可能性を切り開きます。

ソース:
https://doi.org/10.1002/adma.202402786


生物学、珪藻、ポリマー

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