合成生物学と3Dプリントを利用してプログラム可能な生体材料を作成する

合成生物学と3Dプリントを利用してプログラム可能な生体材料を作成する
この投稿は Bingdunxiong によって 2024-5-2 19:16 に最後に編集されました

南極のクマの紹介:新しい研究では、3D プリントと遺伝子組み換え植物細胞を使用して複雑な自己修復材料を作成し、将来のバイオ製造および建設技術に革命をもたらす可能性があります。

△研究者らは、遺伝子組み換え植物細胞を含むバイオインクを3Dプリントに使用し、プログラム可能な生体材料を製造することに成功した。この研究はACS Central Science誌に「カスタム粒子ハイドロゲル足場におけるタバコBY-2細胞の増殖とトランスフェクションによる人工植物ベースの生体材料の開発の促進」と題して掲載された(ポータル)
2024年5月2日、南極熊は、研究者が3Dプリント技術と遺伝子組み換え植物細胞を使用して新しいタイプの生体材料を開発したことを知りました。この材料は自己修復能力を持ち、環境に反応することができ、バイオ製​​造と建設の発展に革命をもたらす可能性があります。

△ PLM 3Dバイオプリンティングの概略図
材料工学における植物細胞の探究

最近、研究者たちは、主に細菌や真菌の細胞を生体成分として利用した人工生体材料の開発に取り組んでいます。しかし、植物細胞のユニークな機能は、人工植物生体材料 (EPLM) への利用に対する熱意を呼び起こしています。

過去に科学者によって作られた植物細胞ベースの材料は、構造がかなり単純で、機能も限られていました。そこで研究者たちは、カスタマイズ可能な動作と機能を備えた遺伝子組み換え植物細胞を含む複雑な形状の EPLM を作成することで、この状況を変えたいと考えました。

△初日(左)から14日目(右)までの間に、ハイドロゲル内の3Dプリント植物細胞が成長し、黄色い塊となって繁茂し始めた。
革新的な3Dプリント技術

研究者らは、タバコの植物細胞を、DNA断片を植物ゲノムに移すために一般的に使用される細菌であるアグロバクテリウムを含むゼラチンおよびハイドロゲル微粒子と混合した。

このバイオインク混合物は、平らなプレート上または別のゲルの容器内に 3D プリントされ、格子、雪の結晶、葉、渦巻きなどの形状を形成します。次に、青色光を使用して印刷された材料内のハイドロゲルを硬化させ、構造を強化します。その後 48 時間にわたって、EPLM 内の細菌は成長中のタバコ細胞に DNA を移しました。

その後、材料は抗生物質で洗浄され、細菌が殺されます。その後数週間にわたって、植物細胞が EPLM 内で成長し複製されるにつれて、移された DNA に基づいてタンパク質が生成され始めました。

△2種類のバイオインクから構成される多機能EPLMの構築。 24日後、この葉の形をした人工生体材料に2種類のバイオインクで印刷された植物細胞によって生成された色がはっきりと見えるようになります。
概念実証と将来の応用

この概念実証研究では、タバコの植物細胞は、移入されたDNAを使用して、天然着色料や栄養補助食品として使用できる緑色蛍光タンパク質やフィブラート、赤色または黄色の植物色素を生成できるようになりました。研究者らは、2種類のバイオインク(葉脈に沿って赤色の色素を生成するインクと、葉の他の部分に黄色の色素を生成するインク)を使用して葉の形をしたEPLMを印刷することで、この技術が複雑で空間的に制御可能な多機能構造を生成できることを示した。

生物の特性と無生物の安定性および耐久性を組み合わせたこの EPLM は、植物代謝物や医薬品タンパク質を生産するための細胞工場として、あるいは持続可能な建築用途にも使用できます。




プログラム可能、生命、材料、生物学、合成

<<:  インドのスタートアップがGitHubで新しいオープンソース3Dプリンターマザーボードを発表

>>:  PyroGenesisは、スペインの航空宇宙企業に付加製造用の高品質チタン粉末を供給

推薦する

第5回中国付加製造医療機器イノベーション開発会議には多くの専門家や学者が出席した。

2023年4月22日、上海緑地ホテルで「第5回中国付加製造医療機器イノベーション開発会議」と「第5...

西安市党委員会書記の王永康氏が3Dプリント特色ある町の建設を視察

南極熊によると、陝西省党委員会常務委員、西安市党委員会書記の王永康氏は11月11日、西安交通大学で3...

HP 3D プリント システム 10 台を導入、広東省 (大理) 3D プリント共同イノベーション プラットフォームを公開

HP 3Dプリンターは中国市場に参入して以来、大きな動きを見せています。今回、佛山大理3Dプリンテ...

ADDUPの金属3Dプリンターは2023年に国際宇宙ステーションの微小重力下でテストされる予定

2022年3月25日、アンタークティックベアは、フランスの産業用3DプリンターメーカーAddUpが...

液体金属3DプリントがMITの2024年最も影響力のある研究トップ10に選出

2025年1月2日、Antarctic Bearは、MIT Newsが最近、2024年に最も人気の...

貴州省の3Dプリント高性能ポリマー材料技術が廃棄物を宝物に変える

出典:カラフル貴州ネットワーク使用コストは30%以上削減され、合計20万セットの製品が納品され、関連...

専門家は3Dプリント技術を使って島々とカリブ海の生態系環境を救っている

3D プリントの現在の発展の勢いは非常に良好ですが、将来の 3D プリントの方向性を予測できる人は...

Shining 3D が新しいワイヤレス ハンドヘルド 3D スキャナー FreeScan X5+ と X7+ を発売

2018年9月11日、Antarctic Bearは海外メディアから、Shining 3DがIMT...

3Dプリントは癌治療の解決策となるかもしれない

がんは人間の生命にとって最大の脅威であり、毎年数え切れないほどの人々ががんで亡くなっています。現在、...

カウントダウン丨2018年に見逃せない3Dプリントアート展

この投稿は Little Raccoon によって 2018-5-28 20:18 に最後に編集され...

フォーブス誌がストラタシス買収紛争の詳細を解説

はじめに: Stratasys の買収をめぐる争いは、世界の 3D プリント業界ではホットな話題であ...

メルセデス・ベンツのトラックは3Dプリントされた高強度の3次元アルミニウムシリコン金属部品を使用している

メルセデス・ベンツは、同社初の金属(アルミニウムシリコン素材)製3Dプリント部品、旧型トラックシリー...

【分析】整形外科用高価値消耗品業界調査レポート

1整形外科のコンセプト<br /> 整形外科は、主に骨格筋系の解剖学、生理学、病理学を...

イタリアは2024年パリオリンピックでピナレロの新しい3Dプリント製ボリードF HRバイクを使用する予定

2024年4月、アンタークティックベアは、パリオリンピックで、オリンピックのディフェンディングチャ...