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

V Apple Car by sme si mohli zajazdiť údajne už o päť rokov. Malo by priniesť revolúciu na automobilovom trhu

20.08.2018 00:20

Možno by sme sa už čoskoro mohli previezť v autonómnom vozidle Apple Car. V súčasnosti firma testuje autonómne jazdy na kalifornských cestách, ale nikdy neodhalila rozsah svojich automobilových ambíci ...

Technológie

Bývalý dizajnér Rolls-Royce ponúka mobilné minidomčeky pre mladých. Postaviť sa dajú za jeden deň

20.08.2018 00:15

Bývalý inžinier Rolls-Royce a Bentley sa snaží riešiť bytovú krízu, ktorá hrozí dnešným mladým ľuďom. Jag Virdie tvrdí, že našiel riešenie pre mileniálov, ktorí skončia školu a chcú získať samostatné ...

Technológie 2

Smarthome: Vyskúšali sme Inteligentné osvetlenie z IKEA

20.08.2018 00:00

Téme osvetlenia inteligentnej domácnosti sa venujeme vo voľnej sérii článkov a videí.  Inteligentné osvetlenie je predovšetkým o komforte a úsporách energie a týka sa každého z nás. Niekto je do komfo ...

q

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

Najnovšie videá



PC forum button