可溶解3d打印材料（3D打印活细菌生物墨水）

可溶解3d打印材料（3D打印活细菌生物墨水）同时，打印物必须足够坚固，以支撑后续层的重量。如果它们太流畅，它们会在重量下崩溃，从而无法打印稳定的结构。 ETH标志，3D印刷，逐层印刷，细菌印刷生物墨水。（苏黎世ETH） 新的打印平台提供了许多潜在的组合。在一个单一的打印过程中，科学家可以使用多达四种不同种类的不同种类的不同种类的细菌，以产生不同性质的打印物。用含有活菌的新型生物墨水进行3D打印。（巴拉克劳茨科学/苏黎世联邦理工学院动画科学） 一种生物相容性水凝胶为这种生物墨水提供结构支撑。该水凝胶由透明质酸，长链糖分子和热解二氧化硅组成。研究人员将细菌的培养基混入墨水中，这样细菌就具备了生命的所有先决条件。

研究人员创造了一种使用含有活细菌的生物墨水的新型3D打印平台。

新生物墨水可以打印具有某些特性的小型生化工厂，具体取决于生物墨水中细菌的种类。这项工作也为生物材料的生产铺平了道路，该生物材料能够分解有毒物质或生产高纯度纤维素用于生物医学应用。

科学家们已经将他们的新型3D打印“功能活性墨水”材料命名为“Flink”。

不同的细菌，不同的功能

新的打印平台提供了许多潜在的组合。在一个单一的打印过程中，科学家可以使用多达四种不同种类的不同种类的不同种类的细菌，以产生不同性质的打印物。

用含有活菌的新型生物墨水进行3D打印。（巴拉克劳茨科学/苏黎世联邦理工学院动画科学）

一种生物相容性水凝胶为这种生物墨水提供结构支撑。该水凝胶由透明质酸，长链糖分子和热解二氧化硅组成。研究人员将细菌的培养基混入墨水中，这样细菌就具备了生命的所有先决条件。

ETH标志，3D印刷，逐层印刷，细菌印刷生物墨水。（苏黎世ETH）

同时，打印物必须足够坚固，以支撑后续层的重量。如果它们太流畅，它们会在重量下崩溃，从而无法打印稳定的结构。

“生物墨水必须和牙膏一样粘稠，并具有妮维雅护手霜的粘稠度”，沙夫纳是这样描述他们的配方的。

到目前为止，材料科学家还没有研究所打印的微小元件的寿命。Rühs说：“由于细菌对资源的需求很少，所以我们认为它们可以在很长一段时间内在打印物中生存。

不过，这项研究还处于初级阶段。Rühs说：“使用含有细菌的水凝胶进行3D打印具有巨大的潜力，因为这里存在如此多种各种性能的细菌。”他把微生物的坏名声归咎于当下对细菌添加剂研究的极度缺失。

他说：“大多数人只是把细菌和疾病联系起来，但是如果没有细菌，我们实际上是无法生存的。研究人员认为他们的新墨水是完全安全的; 他们使用的细菌都是无害的和有益的。

潜在的应用

研究人员认为，除了医学和生物技术应用以外，他们的新平台还有许多潜在的用途。

例如，3D打印物可以用来研究降解过程或生物膜形成。一个实际的应用可能是3D打印含有细菌的传感器，可以检测饮用水中的毒素。另一个想法是创造过滤器用于灾难性的石油泄漏。

棒状细菌产生纤维素，可识别为线状结构。（苏黎世ETH）

首先，要克服打印时间慢，扩展性差的挑战。木醋杆菌目前需要数天才能生产用于生物医学应用的纤维素。然而，科学家们相信他们可以进一步优化和加速这个过程。

明天的替换皮肤可以用嵌入活菌的生物墨水进行3D打印

细菌能够做到从分解毒素到合成维生素。当他们移动时，他们创造了一种叫做纤维素的材料，用于伤口贴片和其他医疗应用。到目前为止，细菌纤维素只能生长在一个平坦的表面 - 我们身体的几个部分是完全平坦的。在今天发表在“ 科学进展”上的一篇论文中，研究人员创造了一种含有这些活菌的特殊墨水。因为它是一种墨水，所以它可以用于3D打印，包括T恤，脸部和圆圈，而不仅仅是平面纸张。

细菌纤维素没有碎屑，含有大量的水，一旦施用于伤口上，具有舒缓作用。因为它是一种天然材料，所以我们的身体不可能排斥它，所以它在移植之前有很多潜在的应用来创建皮肤移植物，生物传感器或者保护移植前的组织和器官。

棘手的部分是如何制造纤维素。这些无害的细菌产生纤维素链以帮助推动自己前进。所以研究合作者苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）的材料科学家曼努埃尔·沙夫纳（Manuel Schaffner）说，他们需要移动来制作材料，但是这种运动使得3D打印变得困难。要进行3D打印，需要以一定的方式通过打印喷嘴的墨水，使墨水厚度适当，可以固定细菌。

该团队需要创造一种能够保持细菌存活和迁移的材料，同时也具有适合3D打印的特性。他们特殊的“活墨”包括细菌可以作为营养物质使用的糖类，以保持活力并继续生产纤维素。它还结合了一种微小的玻璃珠，可以分开，让整个墨水通过印刷喷嘴，然后再次凝固。所以大部分的纤维素实际上是在印刷品的表面上产生的。（一旦墨水打印完毕，细菌就可以再次移动，从氧气和环境中产生更多的食物。）

合作者PatrickRühs说，现在团队可以制作其他形状，而不是平常的平板，苏黎世联邦理工学院复杂材料研究人员PatrickRühs说。这些形状包括表面薄膜，T恤，甚至在硅胶面模具顶部的纤维素薄膜。

由纤维素生产细菌生长的3D印花T恤：Manuel Schaffner和Patrick A.Rüzz

嵌入纤维素生产细菌的3D打印圆形-Manuel Schaffner和Patrick A.Rühsz

个性化的皮肤或支架材料非常适合人们的需求。Schaffner说，材料应该很容易扩大培养。生物墨水成分便宜，培养各种细菌菌株相当简单。Rühs表示，该团队正在研究潜在的改进，例如创造具有不同属性的生物墨水。但是如果有一天他们完善了自己的方法，我们的细菌填充的身体可能会变得更加融合这些看不见的生物体。