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3D新聞

3D打印和基因工程將生物膜帶入生活

3D打印商情 來源:3D打印商情2018-12-19 我要評論(0 )   

設(shè)計可編程和可打印的枯草芽孢桿菌生物膜生產(chǎn)平臺。 細(xì)菌生物膜可以形成新的生物材料系統(tǒng)的基礎(chǔ),具有從熒光到定制化學(xué)活性的一


設(shè)計可編程和可打印的枯草芽孢桿菌生物膜生產(chǎn)平臺。
細(xì)菌生物膜可以形成新的生物材料系統(tǒng)的基礎(chǔ),具有從熒光到定制化學(xué)活性的一系列可調(diào)特性。由上??萍即髮W(xué)鐘超領(lǐng)導(dǎo)的研究人員合作開展的工作,利用枯草芽孢桿菌淀粉樣纖維的天然分泌物進行3D打印,生產(chǎn)出定制的納米級生物材料。
枯草芽孢桿菌通過稱為tapA-sipW-tasA操縱子的嚴(yán)格控制的基因簇分泌淀粉樣蛋白纖維來產(chǎn)生生物膜。TapA使TasA蛋白的細(xì)胞外組裝成核,以產(chǎn)生淀粉樣蛋白納米纖維,使生物膜具有結(jié)構(gòu)完整性。通過對TasA蛋白進行遺傳修飾,研究人員能夠?qū)⒐δ苄曰瘜W(xué)基團引入由細(xì)菌排泄的TasA纖維上。因此,細(xì)菌膜可以設(shè)計成用作功能性生物材料。
基因工程定制的材料特性

材料特性由基因工程控制。
特別是,他們能夠設(shè)計細(xì)菌以將含有酶功能基團的纖維分泌成無害產(chǎn)品。他們還能夠?qū)⒍喾N細(xì)菌菌株生產(chǎn)的生物膜結(jié)合起來,使其能夠?qū)r(nóng)藥對氧磷進行兩步降解,從而展示了設(shè)計環(huán)保和高效功能材料的潛力。
除了展示生物膜的功能外,研究人員還研究了它們作為材料的可加工性。生物膜的粘彈性使其成為打印的理想選擇。修飾分泌酶上的官能團不會妨礙生物膜的可加工性,甚至允許研究人員調(diào)整其3D打印應(yīng)用的粘彈性。

第一合著者和通訊作者(從左至右:劉素英,鐘超,黃嬌芳,張晨)
最后,作者表明,他們的生物材料在打印后可以自我再生,并保持其初始打印形狀以及它們的粘彈性和功能特性。此外,細(xì)菌可以結(jié)合到它們的纖維上而不影響生物膜生長或細(xì)胞活力。它們在沒有補充營養(yǎng)的情況下可以存活五周,因此非常適合許多應(yīng)用。

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