3D打印细菌生物膜用于生物材料构建
在最近发表的《基于生物膜的功能性生物材料制造的3D打印》中进一步研究了细菌3D打印的想法。重点是细菌生物膜可能具有的各种功能。在应用方面，研究人员解释了由蛋白质、脂质、多糖和核酸组成的CD细胞网络的益处。
作为生物材料生产和加工的有机平台，细菌生物膜不仅能自我组装并形成空间格局，而且具有很强的韧性，表现出很高的机械刚度，对高温、抗生素、污染物、洗涤剂等具有抗性。作者希望生物膜对以下应用有益：
生物浸出
生物修复
材料生产
废水净化
合成生物学使研究人员可以改进和加强“生物膜形成细菌”的性能，使用额外的肽和'遗传易处理的细菌'，如大肠杆菌和枯草芽孢杆菌，用于合成工程材料。在创建此类生物膜时，必须评估以下内容：
最佳肽融合位点的确定
融合蛋白对突变的耐受性
新肽标签对细菌细胞的毒性
新型生物膜功能特性的功能分析
“由此产生的生物膜衍生材料与浮游细菌培养的材料相比，在对极端和意外环境的抵抗力，可重复使用性，空间多尺度图案化和可调性能方面具有明显优势。”研究人员表示。
3D打印合成生物膜的可能应用。细菌可以通过基因工程在一个对结构生物膜蛋白有遗传缺失的细菌株中异源表达，产生带有特定功能肽（绿色）的结构生物膜蛋白（蓝色）。通过将这些工程细菌与3D生物打印相结合，3D打印的工程生物膜可以创造出多种潜在的应用，包括（a）环境解毒和生物修复，（b）生物医学应用，（c）可调谐材料生产，改进机械和/或导电性能，（d）响应材料的制造，（e）生物催化驱动材料加工，（f）解决基础研究问题，以及（g）为研究细菌生物膜的结构-功能关系建立可复制模型生物膜系统。
很明显，在使用转基因细菌方面存在挑战和担忧，作者指出，3D打印设备可能会有潜在的毒性，并且细菌暴露对人类和环境造成危害。
“对于社会应用，如饮用水工厂，通过真空过滤从生物膜中分离出的无细胞功能性细胞外基质组件，可以消除污染风险。与活细菌相比，这种成分具有更长的稳定性和可重复使用性，不需要持续维护。”研究人员表示。
“总体而言，3D生物打印方法的有效性，稳定性和多功能性与细菌生物膜的独特特征相结合，为材料加工和制造中生物膜衍生产品的制造提供了理想的平台。”
您可能会惊讶地发现3D打印和有关细菌的研究经常发生的关系，从干细胞工程研究到制造生物材料再到制造蓝细菌。