麻省理工学院和哈佛大学研究人员利用可编程微生物3D打印彩色面罩

摘要:

麻省理工学院和哈佛大学的研究人员已将活菌整合到3D打印的物体中,以使其更具活力。底层树脂材料内嵌化学“指令”,指示微生物层发出特定颜色的荧光,从而产生令人惊叹的图案和设计阵列。科学家称他们的创造物为混合生物材料(HLM),它们是由一些不寻常的成分制成的。

从3D打印中常用的两种树脂开始,大部分物体由提供结构的固体材料制成。有些切片是使用另一种临时用树脂制成的,在不再需要时,可先将其悬垂下来,然后再溶解掉。

研究小组意识到这种树脂材料具有吸收性,因此他们能够在印刷后用特定的化学物质填充它。最后一层是注入工程化大肠杆菌的水凝胶,将其喷洒到最终物体上。几个小时后,微生物会在位于吸收性树脂制成的区域开始以不同的颜色发光。因为这会激活细菌中的某些遗传反应,从而使其发出荧光。通过交换不同的化学物质,微生物和树脂结构,可以将对象编程为以不同的图案和颜色发光。

为了进行概念验证,研究小组制作了小盘以及较大的面罩,数小时后,随着细菌菌落的扩展和对化学信号的反应,所有这些盘都形成了有趣的颜色和图案。

研究小组表示,将来可以将该技术用于制造生物医学设备,检测细菌污染的智能包装以及其他对环境有反应的表面。

该研究发表在《高级功能材料》杂志上。

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