科学家将细菌用作微型3D打印机

该技术创建了高度定制的结构，可用于再生医学。

芬兰阿尔托大学的一个研究小组利用细菌来生产由纳米纤维素制成的复杂设计的三维物体。利用他们的技术，研究人员可以通过使用强疏水或超疏水表面来指导细菌菌落的生长。

这些物体在医学上显示出巨大的潜力，包括支持组织再生或作为支架来替换受损的器官。

该结果已发表在ACS Nano杂志上。与用当前的3D打印方法制成的纤维物体不同，新技术允许直径比人的头发细一千倍的纤维以任何方向（甚至通过层和各种渐变）对齐。厚度和形貌，为组织再生开辟了新的应用可能性。这些类型的物理特征对于支持材料在肌肉和大脑中某些类型的组织的生长和再生至关重要。

阿尔托大学的博士生路易斯·格里卡解释说：“这就像是将数十亿个微型3D打印机装在瓶子里一样。” “我们可以将细菌看作是天然的微型机器人，它们利用提供的构件，并在正确的信息下创造出复杂的形状和结构。”

一旦进入具有水和养分（糖，蛋白质和空气）的超疏水性霉菌中，好氧细菌就会产生纳米纤维素。超疏水表面实质上会捕获空气薄层，这会导致细菌形成纤维状生物膜，该生物膜复制模具的表面和形状。随着时间的流逝，生物膜变厚，物体变得更坚固。

该团队使用该技术创建了具有预先设计特征的3D对象，其尺寸从单根头发的十分之一到15到20厘米不等。纳米纤维与人体组织接触不会引起不良反应。该方法还可用于开发现实的器官模型，以训练外科医生或提高体外测试的准确性。

“这是非常激动人心的扩大生物制造的这一领域采取强有力的纤维素纳米纤维和它们形成的网络优势。我们正在探索与年龄有关的组织变性的应用，这种方法是朝着这个方向和其他方向迈出的一步。 ”研究小组负责人奥兰多·罗哈斯教授总结说。他补充说，研究小组使用的细菌菌株，是在哥伦比亚麦德林市的一个当地市场上发现的，该菌是由玻利维亚罗马教皇大学的前合作者发现的。

在自然界和工程界中，超疏水表面的设计均旨在最大程度地减少灰尘颗粒和微生物的粘附。预期这项工作将开辟使用超疏水表面精确生产天然材料的新可能性。由于细菌可以被去除或留在最终材料中，因此3D对象也可以随着时间的流逝而演变为生物。这些发现为全面控制细菌制成的材料提供了重要的一步。

“我们的研究确实表明，需要了解细菌在界面处相互作用的精细细节以及它们制造可持续材料的能力。Blaise Tardy博士说：“我们希望这些结果还将激励科学家们在排斥细菌的表面和由细菌制造材料的表面上进行研究。”