科學家製造出利用細菌力量的新型3-D列印材料，堪稱「活墨水」

圖源：MANUEL SCHAFFNER AND PATRICK A. RüHS

圖為用這種材料精準列印玩具娃娃的面部，並染有熒光藍。

活體細菌能給3-D列印材料特殊的能力，如製做合適的傷口敷料。

新型3-D列印墨水含有特殊成分：活菌。用這種材料製成的「活墨水」能幫助清理環境污染，通過光合作用收集能量或幫助製做醫療用品。這項研究首次表明，3D列印的細菌可用於製造有用的材料。

新調配的列印墨水是一種聚合物混合，叫水凝膠，其中加入了細菌及含有營養成分的培養基，以供細菌生長和繁殖。「最終，細菌會耗盡內含的營養物，但是這種墨水是多孔的，將之浸泡在培養基中，可以重新載入營養物質。」本研究的合著者曼努埃爾·沙夫納說，他是蘇黎世聯邦理工學院的材料科學家。

沙夫納和同事們列印了一個嵌入有惡臭假單胞菌的網格，這種細菌吃危險化學品苯酚。將這個網格置於苯酚污染的水中，細菌僅用了幾天就完全凈化了水。

圖源：MANUEL SCHAFFNER AND PATRICK A. RüHS

上圖為含有油膩食物細菌的3-D列印物吃掉了燒杯中的油。

攜帶有吃各種化學物質的細菌網格，可以製作專用水過濾器或幫助清理石油泄漏。不同於自由流動的細菌，嵌入在3-D網格中的細菌可以從凈化後的水中取出，再放入別處重複利用。

但該研究用的網格列印物的直徑只有幾厘米，要想將之商業化，按比例放大將是個問題。

加有細菌的3-D列印物還可以用於生產細菌纖維素——一種用於包紮傷口的膠狀物。細菌纖維素通常成片生長，用長在3-D列印結構上的纖維包裹，能精確匹配特定身體部位的輪廓，減少了纖維素褶皺中存有污染物或包裹物脫落的風險。

研究人員通過混合一批含有纖維素生產用的木醋桿菌的墨水，列印出了一個與玩具娃娃臉形完全相同的補丁證實了這一想法。

細菌可通過基因改造產生人類所需的各種蛋白質和其他物質，因此，3-D列印的細菌材料還可能有許多其他醫學用途。例如，研究者設想的一種「智能創可貼」，在其中注入藥物分泌細菌，加速傷口癒合。

本文編譯：靜予

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