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用微生物生产生物打印材料

生物印刷是一种用于生产可用于医学和其他行业的生物材料的增材制造方法。欧洲杯足球竞彩在这个相对较新的领域的最新进展中,研究人员开发了一种新的微生物墨水(由细菌制成的墨水),该墨水将微生物作为生物打印应用的微型工厂部署。

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图片来源:ladanifer/shutterstock.com

什么是生物打印?

在三维中生物打印使用AM技术(在一层上沉积材料,而不是从原料中减去材料以制造新产品或零件)来生产生物医学零件。生物生物被用来结合细胞,限制或增强生长因子,并模仿天然组织的特征。

今天的生物打印已被广泛应用于医学。它用于打印制药公司用来测试新药物的组织和整个器官,取代了不准确,有害且通常无用的非人类动物测试。它还可以打印脚手架,可以接受尸体,从而实现关节和韧带的再生。

新的微生物墨水

现在,研究人员已经开始修改它们用来使它们在生物构图应用中更有生产力的细菌。位于哈佛大学(美国)的研究人员最近开发了一种新型的微生物墨水用于生物打印。

这项研究由生物工程师Anna Duraj-tatte和Avinash Manjula-Basavanna领导,并发表在《期刊》上自然通讯

哈佛队从大肠杆菌开始,这是一种常见的细菌。他们改变了大肠杆菌基因,以使细菌发出的蛋白质纤维可以修改为结构载体。

调整大肠杆菌基因会导致细菌在结构支持下形成不同的形状。该小组将这些形状称为“旋钮”和“孔”。改变的微生物会形成旋钮或孔,并将它们一起种植,从而制成了两种类型的蛋白质纤维。

进一步阅读:与增材制造生产生物膜

当一起生长时,旋钮填充孔,所得的粘性混合物变硬。研究人员过滤了这种混合物,以去除细菌和喂养它们的养分。

仅含有蛋白质纤维的其余材料是水凝胶(湿凝胶)。小组发现,该水凝胶是3D打印的合适候选者,其稠度类似于从管子中挤出的牙膏。

团队通过将微生物添加到水凝胶混合物中,进一步迈出了突破。这些新细菌被编程为制造癌症治疗的药物或清理活细胞中的有毒化学物质。

研究人员发现,他们开发的水凝胶混合物仍然不足以构建固体物体。但是,这一领域的未来研究可能会解锁基于微生物的墨水,从而使该技术能够起飞。

生物打印的申请

在医学中有许多用于生物构图的应用,其中许多是完全新颖的。例如,一个称为气管异脑性疾病的婴儿被给予3D打印的气管夹板,以帮助他们呼吸。这种技术通常用于像这样的身体不同部位重新塑造组织。

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图片来源:derariad/shutterstock.com

患有末期膀胱疾病的人可以用生物打印的膀胱组织治疗,这些组织再次建立器官。相同的技术可以应用于骨骼,皮肤,软骨和肌肉。

组织工程是一个新的医疗领域,通过引入3D生物打印技术已大大推进。这是开发新生物材料作为生物打印的油墨和底物的领域。欧洲杯足球竞彩

有时,生物材料比自然存在的替欧洲杯足球竞彩代品强,包括骨骼和软组织。这些材料可以欧洲杯足球竞彩代替体内患病或受损的组织,将来甚至可能有助于增强我们的生物过程。

藻酸盐是强大生物材料的一个例子。这是一种阴离子聚合物,与人体具有强大的生物相容性,毒性低,比天然发生的组织强,并且可以在大规模上产生。

访谈:基于藻酸盐的3D打印油墨用于生物医学模型

生物打印的未来

生物工程师目前正在研究生物打印微通道的方法,以确保来自相邻组织的营养和氧气沿组织有效扩散。

将来,可以用生物打印来制造整个器官。这将消除动物测试的任何原因,从而导致动物的死亡和苦难。

当然,产生完全生物打印的器官也会对人类的直接医疗治疗产生影响。现在,这是许多生物工程师的重点,但到目前为止尚未实现。器官的形状和功能比支架更为复杂,必须与体内的电信号和机械(变化)负载一起工作。

进入这个阶段似乎只是时间问题。一旦存在整个器官的生物构图技术,就必须开发它,以确保其改善世界上健康成果的潜力得到充分实现。这意味着确保可以以相对较低的价格和世界各地的规模制造生物打印硬件,油墨和底物材料。欧洲杯足球竞彩

参考和进一步阅读

Duraj-Tatte,A。M.。(2021)。可编程的微生物墨水,用于3D打印基因工程蛋白纳米纤维产生的生物材料欧洲杯足球竞彩。自然通讯。可用网址:https://www.nature.com/欧洲杯猜球平台articles/s41467-021-26791-x

Roche,C。D.。(2020)。心脏手术三维生物打印心脏组织中的当前挑战。欧洲心胸外科杂志。可用网址:https://academic.up.com/ejcts/article/58/3/3/3/500/5835731

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本·皮尔金顿(Ben Pilkington)

写的

本·皮尔金顿(Ben Pilkington)

Ben Pilkington是一位自由作家,对社会和技术感兴趣。他喜欢学习最新的科学发展如何影响我们并想象将来会有什么。自2016年在牛津大学完成研究生研究以来,Ben已报告了计算机软件,英国技术行业,数字权利和隐私,工业自动化,物联网,AI,增材制造,可持续性和清洁技术的发展。

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    比尔金顿,本。“用微生物生产生物打印材料”。Azom。//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=21259。(2022年7月9日访问)。

  • 哈佛大学

    比尔金顿,本。2022。用微生物生产生物打印材料。Azom,2022年7月9日,//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=21259。

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