| 麻省理工學院(MIT)機械工程系的研究人員已經研發出由活細胞和水凝膠組成的生物墨水上列印的 '活體紋身' . 當粘在人的皮膚上, 接觸到某些化學物質時, 樹狀的 '紋身' 就會發光. 這項研究是由麻省理工學院機械工程系的Xuanhe Zhao和生物工程, 電氣工程和計算機科學副教授Timothy Lu領導的, 他們的研究論文已在《高級材料》雜誌上發表.  研究人員提出了一種專門的生物列印技術, 使他們能夠建立由基因編程的生物材料製成的靈活的柔性可穿戴結構. 在他們的演示中, MIT研究人員用3D列印出一種由活細菌細胞製成的五彩樹形的紋身. 樹的三種不同的分支顏色表示不同的細胞類型, 每一個分支都被設計成對分子化合物的不同化學物質起反應. 通過將人體皮膚暴露於這些特定的化學物質中, 然後將薄而透明的 '紋身' 塗在皮膚上, 3D列印的分支在與這些化學物質接觸時就會開始發光. 研究人員解釋說, 這個過程可以用來生產可穿戴感測器和互動式顯示器的活性材料, 可以對特定的化學物質進行反應和檢測. 3D列印紋身也有可能被應用於藥物傳遞和外科植入物, 因為它們可以被構建成包含製造葡萄糖等化合物的細胞, 這些細胞可可以根據需求逐漸被釋放到身體內. 此外, 研究人員表示, 這種創新方法可用於3D列印 '活體電腦' (由多種細胞類型組成的複雜結構, 能夠相互溝通). 在開發3D生物印花紋身時, 研究團隊面臨一些障礙. 首先, 科學家們必須找到合適的細胞來承受列印過程. 正如他們所解釋的那樣, 雖然全球的科學家正在努力列印哺乳動物細胞, 但由於其脆弱性, 容易破裂, 並沒有取得多少成功. 作為一個解決方案, MIT研究小組轉向了細菌細胞, 這種細胞比哺乳動物細胞更易於形成更堅硬的細胞壁, 並且可以忍受惡劣的環境. 有趣的是, 細菌細胞與水凝膠材料更加相容, 使其成為生物列印應用的理想選擇. 儘管如此, 研究人員還是開始尋找最好的水凝膠混合物來列印活體紋身, 發現含有普郎尼克酸的水凝膠是最合適的. 這種水凝膠具有理想的流動特性, 可以通過噴嘴列印. 最終可列印材料由一種與細菌細胞混合的水凝膠基質和保持細胞存活的營養物組成. 據Zhao的說法, 這種生物墨水非常適合列印, 甚至展示了它能夠以每個特徵30微米的高解析度列印的能力. 活體紋身本身是用3D印表機為生物列印應用定製的. 一旦列印出來, 紋身就可以使用紫外線輻射固化, 隨後應用到暴露於各種化學化合物的人體皮膚上. 如上所述, 當特定的細胞類型與化學物質接觸時, 紋身的分支逐漸開始發光. 雖然還處於早期階段, 但是活體紋身研究看起來很有希望, 我們迫不及待地想知道未來還有哪些類型的活體紋身可以進行3D列印. 來源: 天工社 |
 |
|