3D列印又一突破：列印活細菌
近期，蘇黎世聯邦理工學院（ETHZ）的研究人員研發出一種含有多種細菌的生物3D列印墨水，可實現多種醫學和生物技術方面的應用。相關成果發表與《Science Advances》雜誌上。
圖1 細菌墨水的組成
這種細菌墨水名叫Flink，是「功能性活性墨水」的縮寫，由透明質酸（HA）、長鏈糖分子（k-CA）和熱解硅石（FS）組成。其中，透明質酸和長鏈糖分子是天然聚合物，不僅可以增大材料粘度，而且可以為細菌的生長繁殖提供必要的環境；加入熱解硅石是為了增大材料的彈性，改善流變性。為了實現良好的列印特性，研究人員對三種成分的比例及含量進行了研究，對不同組分材料進行了大量的流變學測試，獲取了材料的流動性、粘彈性規律，最終確定了混合比例為1:1:1，混合濃度為4.5%時，具有較好的列印特性和機械性能
圖2 生物墨水列印性能的研究圖3 帶有木醋桿菌生物墨水的應用
隨後在材料中混入惡臭假單胞菌(putida)和木醋桿菌(Acetobacter xylinum)，前者可以分解化學工業大規模生產的有毒化學苯酚，後者則可以分泌纖維素用於皮膚修復。通過3D列印的方式，細菌可以被準確地列印出特定結構。通過紫外可見吸收光譜定量分析苯酚的降解量，證明了3D列印的結構可以保證細菌的生長和代謝。隨後研究人員利用一台四軸3D印表機在一個面部模型上列印了帶有木醋桿菌的生物墨水（圖3），培養數天後，通過熒光染料染色可以觀察到細菌分泌出的纖維素。
圖3 帶有木醋桿菌生物墨水的應用
細菌在自然界中必不可少，相信有了3D列印細菌技術，人類可以在更廣的領域內發揮其巨大潛力。
參考文獻：
Schaffner M, Rühs P A, Coulter F, et al. 3D printing of bacteria into functional complex materials[J]. Science Advances, 2017, 3(12).
