上周，在倫敦通訊學(xué)院（London College of Communication）舉辦的大象與城堡迷你創(chuàng)客嘉年華（Elephant & Castle Mini Maker Faire）上，來自倫敦生物黑客空間的Ilya Levantis展示了一臺名為JuicyPrint的特殊3D打印機，這臺3D打印機能夠使用果汁打印出細菌纖維素的3D結(jié)構(gòu)，細菌纖維素是一種強度很高，而且用途極廣的生物聚合物。
JuicyPrint主要依賴醋酸桿菌來生產(chǎn)細菌纖維素。醋酸桿菌主要生長在醋里，并且可以把果汁和啤酒釀造殘渣作為其食物來源。
Levantis開發(fā)JuicyPrint的靈感來自光固化的樹脂SLA 3D打印機。倫敦生物黑客空間（Biohackspace）制作出了對光敏感，而且在常見的果汁中很容易生長的工程菌株。他們的項目使用Cph8將一個具有光依賴的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機制插入了醋酸桿菌，以控制dgc1的轉(zhuǎn)錄，dgc1是醋酸桿菌生產(chǎn)胞外纖維素所必需的基因。
“我們正計劃插入一種基因，這種基因能夠使我們利用光打開或關(guān)閉細菌的纖維素生產(chǎn)功能。”倫敦生物黑客空間在其網(wǎng)站上稱，“天然醋酸桿菌會在他們生存的液體營養(yǎng)液（如果汁）的表面上制造出纖維素“煎餅”。但是，當光以一種圖案的形式被照射到工程菌株的液體培養(yǎng)物表面上時，只有沒有照到的地方的醋酸菌會生成纖維素，所以根據(jù)這個原理我們可以制造出任何形狀的“纖維素煎餅”。”
“我們可以將生成的纖維素圖案沉入液體內(nèi)部，然后繼續(xù)用光在上面進行投影，如此重復(fù)，就可以生成指定形狀的三維結(jié)構(gòu)。”
但是，為什么是細菌纖維素？
細菌纖維素是從該類細菌中產(chǎn)生的生物聚合物。 它非常類似于在植物中發(fā)現(xiàn)的纖維，但是它更純，是由隨機縱橫交錯的纖維組成的。同時細菌纖維素的強度更高而且具有更好的生物相容性。這意味著它可以在各種應(yīng)用，如紙產(chǎn)品、電子和生物醫(yī)學(xué)裝置中使用。
最近，細菌纖維素制造的片狀材料已經(jīng)在一些皮膚移植治療中使用，并在將來可以用于制造有效的生物組織以用于組織護理或器官再生。3D打印的細菌纖維素可以簡單地創(chuàng)建帶血管結(jié)構(gòu)的生物支架，這是制造組織支架的一個重要部分。
將未干燥過的細菌纖維素膜從培養(yǎng)環(huán)境中除去。 它是一種無熱原、完全生物相容、而且具有很高機械強度的生物材料。
據(jù)沙特阿拉伯King Khaild大學(xué)助理教授Sherif MAS Keshk稱，細菌纖維素也可用于人造血管，因為它導(dǎo)致血液凝結(jié)的風(fēng)險要比當前在旁路手術(shù)中使用的合成材料要低。
此外，細菌纖維素也可以用來作為紙的粘合劑，，可提高紙張強度和耐用性，同時解決了廢紙回收再利用后，紙纖維強度大為下降的問題。加細菌纖維于普通紙漿可造出高品質(zhì)特殊用紙。
而且在食品工業(yè)中，細菌纖維素已用作功能性食品添加劑，如增稠劑和分散劑，研究表明，細菌纖維素具有非常高的乳化效果。
Levantis說，他們還需要一些文字上的工作需要做，但是他希望在6個月內(nèi)完成一個工作原型。這款全新的打印機將是開源的。
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