3D打印细菌生物膜用于生活材料的构建

发布时间:
2019-08-07
来源:
云3D打印

Srikkanth Balasubramanian,Marie-Eve Aubin-Tam和Anne S. Meyer在最近发表的“ 用于制造基于生物膜的功能性生活材料3D打印 ”中进一步探讨了细菌3D打印的想法专注于细菌生物膜在各种应用中可能具有的功效,研究人员解释了由蛋白质,脂质,多糖和核酸组成的这些CD细胞网络的益处。

作为生物材料生产和加工的有机平台,细菌生物膜不仅可以自组装并沉淀到空间图案中,而且它们也很坚韧,表现出高机械刚度,耐高温,抗生素,污染物,清洁剂等。作者希望生物膜对以下应用有益:

  • 生物浸出

  • 生物修复

  • 材料生产

  • 废水净化

合成生物学允许研究人员改进和加强“生物膜形成细菌”的性能,使用额外的肽和'遗传易处理的细菌',如大肠杆菌  和  枯草芽孢杆菌  ,用于合成工程材料。在创建此类生物膜时,必须评估以下内容:

  • 确定最佳肽融合位点

  • 融合蛋白对突变的耐受性

  • 新肽标签对细菌细胞的毒性

  • 用于表征新型生物膜功能的功能测定

“由此产生的生物膜衍生材料与浮游细菌培养的材料相比,在对极端和意外环境的抵抗力,可重复使用性,空间多尺度图案化和可调性能方面具有明显优势,”研究人员表示。

使用转基因细菌存在挑战和担忧,显而易见,作者指出3D打印设备可能具有毒性,对人类和环境有害 - 如果细菌暴露在外。

“对于饮用水厂等社会应用,可以通过真空过滤从生物膜中分离的3D打印无细胞功能细胞外基质成分来消除污染风险。研究人员总结道,这些成分与活细菌相比具有更长的稳定性和可重复使用性,并且不需要持续维护。

“总体而言,3D生物打印方法的有效性,稳定性和多功能性与细菌生物膜的独特特征相结合,为材料加工和制造中生物膜衍生产品的制造提供了理想的平台。”

您可能会惊讶地发现3D打印和有关细菌的研究经常发生的关系,从干细胞工程研究制造生物材料再到制造蓝细菌