Image
19.12.2017 0 Comments

Náhrada kože bude môcť byť vyrobená 3D tlačou pomocou atramentu so živými baktériami

Baktérie sú schopné postarať sa o čokoľvek od rozkladu toxínov až po syntetizáciu vitamínov. Keď sa pohybujú, vytvárajú prameň z materiálu nazývaného celulóza, ktorý je užitočný napríklad pri náplastiach na rany a iných lekárskych aplikáciách. Až doteraz sa bakteriálna celulóza mohla pestovať len na rovnom povrchu – a niektoré časti nášho tela sú dokonale ploché.

V článku publikovanom v magazíne Science Advances informujú výskumníci o vytvorení špeciálneho atramentu, ktorý obsahuje takéto živé baktérie. Keďže ide o atrament, môže sa použiť nielen na plochú tlač na listy papiera, ale aj na 3D tlač na rôzne útvary, napr. na tričká, tvár a pod.

Bakteriálna celulóza neobsahuje zvyškové fragmenty, zadržiava veľa vody a má utišujúci účinok pri aplikácii na rany. Pretože je to prírodný materiál, je nepravdepodobné, že ho naše telo odmietne.

Možno ju teda využiť na rôzne účely, napr. na vytvorenie transplantátov kože, biosenzorov, tkanivového povlaku na ochranu orgánov pred ich transplantáciou atď.

Vedci používali pri svojej práci baktérie Pseudomonas putida a Acetobacter xylinum. Prvá z nich môže rozložiť toxický chemický fenol, ktorý sa vyrába vo veľkej miere v chemickom priemysle, zatiaľ čo druhá vylučuje vysoko čistú nanocelulózu. Táto bakteriálna celulóza zmierňuje bolesť, zachováva vlhkosť a je stabilná, čo otvára potenciálne aplikácie pri liečbe popálenín.

Spôsob výroby celulózy je však zložitý. Pramene celulózy produkované baktériami im pomáhajú pri pohybe vpred. Na vytvorenie tohto materiálu teda musia byť baktérie pohyblivé, no tento pohyb sťažuje 3D tlač, vysvetľuje spoluautor štúdie Manuel Schaffner, vedecký pracovník v oblasti materiálov na Spolkovej vysokej technickej škole (ETH) v Zürichu.

Konzistencia atramentu ovplyvňuje aj mobilitu baktérií. Čím hustejší je atrament, tým ťažšie sa pohybujú. Ak chcete tlačiť v 3D, potrebujete atrament, ktorý prúdi určitým spôsobom, aby sa dostal cez tlačiarenskú dýzu. Pritom vytváranie atramentu s nesprávnou hustotou môže baktérie znehybniť.

Tím potreboval vytvoriť materiál, ktorý zachová živé a mobilné baktérie a pritom má správne vlastnosti na tlač (hustotu a viskozitu). Ich špeciálny „živý atrament“ s viskozitou na úrovni zubnej pasty a s hustotou podobnou krému Nivea, nazvaný Flink (functional living ink), sa skladá z biokompatibilného hydrogélu, kyseliny hyalurónovej, obsahuje cukry, ktoré poslúžia baktériám ako živiny a pomôžu im udržať sa nažive a pokračovať v produkcii celulózy.

Ďalšia jeho zložka sú malé sklené perličky, ktoré sa rozpadajú a umožnia atramentu prúdiť cez dýzu pred jeho opätovným stuhnutím. Väčšina celulózy je tak vyrobená skutočne na povrchu tlačeného predmetu.

"Tím je schopný vytvoriť iné tvary, než sú obvyklé ploché listy," hovorí spoluautor Patrick Rühs, takisto z ETH Zürich. Môže ísť o povlak na pokožku, tričko alebo dokonca celulózový povlak na silikónovú formu tváre.

Atrament má rôzne možnosti použitia – môže pomôcť pri liečbe komplikovaných zranení a infekcií, nahradiť tkanivo pri transplantácii. Materiál možno jednoducho prispôsobiť na mierku, komponenty atramentu sú lacné a kultivácia rôznych druhov baktérií je pomerne jednoduchá. Tím teraz pracuje na možných zlepšeniach, Rühs spomína vytváranie atramentov s rôznymi vlastnosťami. Mohli by napríklad detegovať toxíny vo vode, ale aj fungovať ako živý filter pri odstraňovaní znečistenia v prostredí.

Zdroj: theverge.com, ethz.ch.

Zobrazit Galériu
Autor: Redakcia

Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Technológie 1

Vedci z MIT vyvinuli neurónový čip, ktorý by mohol znížiť energetickú spotrebu zariadení využívajúcich UI až o 95 %

20.02.2018 00:30

Podľa ich vyjadrenia by zariadenia napájané batériami mohli využívať komplexnejšie systémy neurónových sietí, čip by dokonca umožnil prevádzkovať neurónovú sieť na smartfónoch či domácich spotrebičoch ...

Technológie

Polariton - nová forma „molekulárneho“ svetla s 3 fotónmi nájde využitie v kvantovej kryptografii

21.02.2018 00:25

Pred piatimi rokmi fyzici z Harvardu a MIT udivili svet najprv tým, že donútili dvojicu fotónov, aby navzájom spolupracovali spôsobom, ktorý sa dovtedy zdal nemožný. Teraz sa pokúsili pridať tretí fot ...

Technológie

Kam sa hrabú američania. Ruské autonómne vozidlo zvládne sneh aj mráz

21.02.2018 00:20

Ruský vyhľadávací portál Yandex nedávno zverejnil video zachytávajúce jeho robotické auto jazdiace po zasnežených moskovských uliciach. Yandex.Taxi je autonómna Toyota Prius, ktorá sa podľa blogu spol ...

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

PC forum button

Najnovšie videá