プログラム可能なインクで生体材料を3Dプリント

プログラム可能なインクで生体材料を3Dプリント
出典: NaturePortfolio

Nature Communications に掲載された概念実証研究では、機能的かつプログラム可能な特性を持つ 3D 材料を印刷するために使用できる微生物インクが報告されています。この研究は、環境から有毒化学物質ビスフェノールA(BPA)を分離するなど、この技術の潜在的な応用を実証している。

他のポリマーや添加剤を加えることなく微生物を直接利用して印刷インクを調製することで、従来の材料が利用できない場所での材料製造の新たな可能性が開かれます。この技術により、周囲の状況を感知して反応できる材料も開発できます。この材料を 3D プリントする能力は、特定の用途に合わせてカスタマイズおよび設計することを可能にすると期待されています。生きた細胞から構成される微生物インクは、この目標を達成するための候補媒体ですが、対象材料の特性と細胞の活動を組み合わせる必要があります。
微生物インクの設計戦略、製造、機能的応用の概略図。出典: Duraj-Thatte 他 米国ノースイースタン大学の Neel Joshi 氏とその同僚は、ナノファイバーを生成するよう遺伝子操作された大腸菌 (E. coli) から作られた高度な微生物インクを報告しています。これらのナノファイバーは凝縮され、3D 構造に印刷することができます。その後、著者らは、特定のタスクを実行するように遺伝子操作された他の微生物とインクを組み合わせ、ハイドロゲルが機能性を獲得したことを発見した。著者らは、このハイドロゲルを使用して、化学刺激物に反応して抗がん剤アズリンを分泌する材料を作成し、また、環境中に出現した毒性化学物質ビスフェノールAを隔離する材料も設計した。

この結果は、バイオテクノロジーやバイオメディカル用途の機能性材料を印刷するこの技術の可能性を示しています。著者らは、この研究が空間構造の構築に影響を与える可能性があると考えているが、将来のカスタマイズされた用途を探るにはさらなる研究が必要である。




プログラミング、インク、素材、アクティブ

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