活體材料是將生物細胞置于非生物基質中制成的生物材料，近年來，它正收獲越來越多關注。phys.org網站當地時間5月3日報道，美國羅切斯特大學和荷蘭代爾夫特大學領導的國際團隊首次使用3D打印機和一種新的生物墨水技術，將藻類打印成了堅韌、有彈性的活體光合材料。這種材料在能源、醫療和時尚領域具有極大應用前景。相關論文發表在《先進功能材料》雜志中。活體材料是將生物細胞置于非生物基質中制成的生物材料，近年來，它正收獲越來越多關注。phys.org網站當地時間5月3日報道，美國羅切斯特大學和荷蘭代爾夫特大學領導的國際團隊首次使用3D打印機和一種新的生物墨水技術，將藻類打印成了堅韌、有彈性的活體光合材料。這種材料在能源、醫療和時尚領域具有極大應用前景。相關論文發表在《先進功能材料》雜志中。
生物學家用3D打印機和生物墨水制造了一件迷你T恤。
論文第一作者、代爾夫特大學博士后研究員Srikkanth Balasubramanian說，“3D打印是制造活體功能材料的強大技術。我們提供了首個制造光合材料的范例。這種活體材料性能良好，有望廣泛應用于現實生活中。”
為了制造光合材料，研究人員使用了由細菌產生的有機化合物：細菌纖維素。細菌纖維素具有許多獨特的機械性能，如柔韌性、高強度及穩定性。它就像打印機里的紙張，而活體微藻則是油墨。研究人員使用3D打印機將活體藻類沉積在了細菌纖維素上。微藻和細菌纖維素的組合產生了一種獨特的材料，它既有藻類的光合特性，又有細菌纖維素的堅韌性，并且還非常環保、可生物降解，便于規模化生產。這種類植物材料能夠利用光合作用，在數周內“養活”自己，并實現再生。
研究人員表示，新材料可用于制造人造樹葉、光合作用皮膚及生物服裝。人造樹葉與真實樹葉很相似，能在陽光驅動下將水和二氧化碳轉化為氧氣和能量。人造樹葉以糖的形式儲存化學能量，工程師隨后可以將其轉化為燃料。因此，人造樹葉為植物生長不良的地區（如太空領域）提供了一種生產可持續能源的工具。羅徹斯特大學生物學副教授Anne S. Meyer說：“植物的莖和根會消耗資源，但不能產生能量。人造樹葉可以創造可持續能源，而不會消耗資源。我們制造的是一種只專注于可持續能源生產的材料。新材料還可以用于皮膚移植領域。光合作用皮膚產生的氧氣將有助于激發創面的愈合。”
除了提供可持續能源和醫療服務之外，這種活體材料還有可能為時尚行業帶來變革。由藻類制成的生物服裝將消除當前紡織業的部分負面環境影響——它們源自可持續性生產過程，而且可生物降解。通過光合作用，生物服裝還能吸收溫室氣體二氧化碳。更重要的是，它不像傳統服裝那樣需要經常清洗，有助于節約寶貴的水資源。
“這款生物材料可以在沒有水或營養質的情況下存活數天，并且材料本身也可以作為培育新生物材料的‘種子’。”代爾夫特生物科學副教授Marie-Eve Aubin-Tam說，“這為將活體材料應用于偏遠地區甚至太空奠定了基礎。”
來源：互聯網
