麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)研究人員利用可編程微生物3D打印彩色面罩

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麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)的研究人員已將活菌整合到3D打印的物體中，以使其更具活力。底層樹(shù)脂材料內(nèi)嵌化學(xué)“指令”，指示微生物層發(fā)出特定顏色的熒光，從而產(chǎn)生令人驚嘆的圖案和設(shè)計(jì)陣列。

科學(xué)家稱(chēng)他們的創(chuàng)造物為混合生命材料（HLM），它們是由一些不尋常的成分制成的。它們從3D打印中常用的兩種樹(shù)脂開(kāi)始，物體的主體是由提供結(jié)構(gòu)的固體材料制成的。有些部分是用另一種樹(shù)脂制成的，這種樹(shù)脂通常是臨時(shí)的，用來(lái)支撐懸垂的部分，當(dāng)不再需要時(shí)就會(huì)消失。

研究小組意識(shí)到這種二次樹(shù)脂材料是可吸收的，所以他們能夠在打印后用特定的化學(xué)物質(zhì)填充它。最后一層是注入工程大腸桿菌的水凝膠，噴到成品上。幾個(gè)小時(shí)后，這些微生物開(kāi)始發(fā)出不同顏色的光，分布在用吸收性樹(shù)脂制成的區(qū)域。

原因是這些化學(xué)物質(zhì)是特別挑選的，因?yàn)樗鼈兗せ盍思?xì)菌的某些遺傳反應(yīng)，使它們發(fā)出熒光。通過(guò)交換不同的化學(xué)物質(zhì)、微生物和樹(shù)脂結(jié)構(gòu)，物體本質(zhì)上可以被編程成不同的模式和顏色。

該研究的共同主要作者雷切爾·蘇·胡·史密斯（Rachel Soo Hoo Smith）說(shuō)：“我們可以在印刷的形狀內(nèi)定義混合生物材料和生物合成產(chǎn)品的非常具體的形狀和分布，而不論它們是顏色還是治療劑。”

為了驗(yàn)證這個(gè)概念，研究小組制作了小圓盤(pán)和大面具，幾個(gè)小時(shí)后，隨著細(xì)菌菌落的擴(kuò)大和對(duì)化學(xué)信號(hào)的反應(yīng)，所有的面具都產(chǎn)生了有趣的顏色和圖案。

該團(tuán)隊(duì)表示，未來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)可以用于制造生物醫(yī)學(xué)設(shè)備、檢測(cè)細(xì)菌污染的智能包裝以及其他響應(yīng)環(huán)境信號(hào)的表面。