3D打印(3DP)即快速成型技術(shù)的一種,又稱增材制造,它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。
3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來實現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域被用于制造模型,后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造,已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計、建筑、工程和施工(AEC)、汽車,航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。
近日,美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)的科學(xué)家開發(fā)了一種新的方法,可以以受控的模式3D打印活微生物,擴(kuò)大了使用微生物回收稀土金屬、清潔廢水、檢測鈾等的潛力。研究成果已發(fā)表于《納米快報》(Nano Letters)。
通過一種使用光和細(xì)菌浸漬樹脂產(chǎn)生3D圖案微生物的新技術(shù),研究小組成功地打印了類似于現(xiàn)實世界中普遍存在的微生物群落薄層的人工生物膜。
研究小組將細(xì)菌懸浮在光敏生物反應(yīng)器中,并使用LLNL開發(fā)的微生物生物打印立體光刻設(shè)備(SLAM)3D打印機(jī)的LED光“捕獲”三維結(jié)構(gòu)中的微生物。該設(shè)備可以18微米的高分辨率打印,幾乎和人類細(xì)胞的直徑一樣薄。
研究人員表示,“這些具有微生物功能和質(zhì)量傳遞特性的有效生物材料的開發(fā)對于許多生物應(yīng)用具有重要的意義,”“這種新穎的生物打印平臺不僅通過優(yōu)化的幾何形狀提高了系統(tǒng)性能和可擴(kuò)展性,還保持了細(xì)胞的生存能力,并支持長期存儲。”
研究人員正在繼續(xù)開發(fā)更復(fù)雜的三維晶格,并創(chuàng)造具有更好打印特性和生物性能的新生物蛋白。他們正在評估導(dǎo)電材料,如碳納米管和水凝膠,以提高微生物電合成應(yīng)用的生產(chǎn)效率。