Бактерии не только вызывают болезни, но и помогают лечить их. Так, бактериальная целлюлоза может быть полезной для заживления ран и в других сферах медицины. Однако до сих пор ее можно было выращивать только на плоской поверхности. Новое открытие, о котором пишут The Verge и Science Daily, открывает путь для 3D-печати бактериальной целлюлозы.
У бактериальной целлюлозы много преимуществ: в ней много воды, она не содержит посторонних примесей и оказывает успокаивающее действие на раны. Все это делает ее перспективным материалом для создания трансплантатов, биосенсоров и оболочек для пересаживаемых органов. Однако чтобы производить целлюлозу, бактерии должны быть подвижными, а это осложняет их использование в 3D-печати.
Чтобы расширить возможности технологии, исследователи Федеральной высшей технологической школы Цюриха создали специальные «живые чернила», содержащие бактерии. Этот материал поддерживает жизнедеятельность и мобильность микроорганизмов, при этом обладая подходящими свойствами для печати. В состав чернил входят сахара — питательные вещества, необходимые для жизни бактерий и производства целлюлозы, а также ряд других соединений, поддерживающих нужный уровень консистенции. Чернила получили название «Flink» — «функциональные живые чернила».
В результате, большая часть целлюлозы производится непосредственно на поверхности объекта, причем это могут быть не только плоские, но и объемные предметы. Команда уже создала несколько объектов, таких как кожную пленку и футболку, а также нанесла целлюлозный слой на силиконовую форму. Интересно, что использование различных видов бактерий позволяет получать чернила с разными свойствами. За один сеанс печати можно использовать до четырех разных штаммов.
Открытие должно внести вклад в развитие персонализированной медицинской помощи. Технологию легко масштабировать, ведь компоненты чернил дешевы, а культивирование нужных штаммов бактерий хорошо отработано. 3D-печать живыми бактериями будет полезной и за пределами больниц, например, в производсте датчиков токсинов для питьевой воды. В настоящее время исследователи работают над дальнейшим улучшением метода.
В настоящее время никто не сомневается, что 3D-печать станет фундаментом для медицины будущего. Уже сегодня технология активно используется, например, для создания персонализированных протезов. Порой они создаются из необычных материалов: так, в Китае искусственный коленный сустав напечатали из тантала.