12月4日,苏黎世联邦理工学院的Patrick Rühs带领团队研发了一种可3D打印的细菌材料,名叫Flink,通过添加不同的细菌菌种就可以完成不同的任务。
在实验中,研究人员使用了两种细菌作为材料。一种是木醋杆菌,这种细菌可产生细菌纤维素薄膜。这个薄膜能够紧贴皮肤,并且阻隔外界,这样其他的病毒或致病菌就无法通过伤口进入体内,进而防止伤口感染,加速愈合,可用于包裹切割伤和烧伤。下图是研究人员用该细菌打印的,可包裹患者头部的材料。
瑞士开发细菌3D打印技术,可用作药物和清洁剂
另一种细菌叫做恶臭假单胞菌,虽然名字听起来像反派,但它们可以分解污染物苯酚——一种对皮肤、粘膜有强烈腐蚀作用的化学物品。实验中,研究人员把这种细菌打印进一个滤网状的结构,并放入一个装有苯酚的水杯中。下图就是研究人员将该材料置于含有苯酚的溶液,6天之后,溶液里苯酚被全部分解。
瑞士开发细菌3D打印技术,可用作药物和清洁剂
细菌,很多人会都把它们和疾病关联在一起,确实如此,我们此前也报道过细菌甚至还帮助癌细胞转移和生长。但不可否认的是,很多细菌具有非常强大的功能。不过,这种生物工具也很难使用,因为你不能直接把它们堆积在一起让它们工作。
而3D打印似乎是一项让细菌工作的理想技术,通过构建合适的介质放置细菌,就像给细菌造一栋工作楼。这个介质,也是目前诸多材料科学家研究的领域,因为介质需要合适的流动性,不能太干否则无法被喷嘴喷出,也不能太疏松,否则无法固定细菌。
瑞士开发细菌3D打印技术,可用作药物和清洁剂
在今年最后一个月,该领域有诸多突破,例如前几天MIT的赵选贺教授研发的细菌3D打印技术,他们使用普鲁兰尼克酸的水凝胶作为介质,把细菌放进这款介质后,可以让打印出的图案在不同反应物下发光。而苏黎世联邦理工学院则是使用含有气相二氧化硅的水凝胶,相比起MIT的介质更加容易成形,最后的实验结果也比MIT更加实用。
这项研究的负责人Patrick Rühs目前正在苏黎世联邦理工学院进行博士后的研究,他于2014年获得苏黎世联邦理工学院的材料科学博士学位。他曾于2008年在雀巢进行冷冻食品的研究,2012年他作为访问学者到斯坦福大学从事细菌材料的研究。
他们下一步的计划是继续上面介绍的两项研究,一方面制造一种新型细菌创可贴,可让内置的细菌分泌药物加速愈合。一方面则是制造效率更高的细菌清理网格,可以更快的净化工业废水。