Une encre 3D de cellule vivante utilisée pour créer des structures vivantes


Une encre 3D de cellule vivante utilisée pour créer des structures vivantes

Fig. 1 : Représentation schématique de la stratégie de conception, de fabrication et d’applications fonctionnelles de l’ microbienne. a E. coli a été génétiquement modifié pour fabriquer de l’encre microbienne en fusionnant les domaines protéiques α (bouton) et γ (trou) dérivés de la fibrine avec le principal composant structurel des nanofibres curli, CsgA. Lors de la sécrétion, les monomères CsgA-α et CsgA-γ s’organisent en nanofibres, qui sont liées par l’interaction de liaison Knauf-Loch. b Les domaines nub et trou sont dérivés de la fibrine, où ils jouent un rôle clé dans la polymérisation supramoléculaire lors de la formation de caillots sanguins. c Le protocole de fabrication d’encre microbienne à partir des nanofibres de protéines modifiées comprend culture bactérienne standard, des étapes de traitement limitées et aucun ajout de polymères exogènes. L’encre microbienne a été imprimée en 3D pour des matériaux vivants fonctionnels. Crédit photo : DOI : 10.1038 / s41467-021-26791-x

Une équipe de chercheurs de l’Université Harvard et du Brigham and Women’s Hospital de la Harvard Medical School a développé un type d’encre vivante qui peut être utilisée pour imprimer sur des matériaux vivants. Dans son article publié dans le magazine Communication nature, décrit au groupe comment ils ont fabriqué leur encre et à quoi elle peut être utilisée.

Les ingénieurs microbiens ont travaillé pendant plusieurs années pour développer un moyen de fabriquer des matériaux vivants pour une utilisation dans une variété d’applications telles que les dispositifs médicaux. Cependant, il s’est avéré être une tâche difficile d’adapter de tels matériaux aux 3D souhaitées. Dans cette nouvelle tentative, les chercheurs ont adopté une nouvelle approche pour résoudre le problème : ils ont développé Escherichia coli pour fabriquer un produit qui peut être utilisé comme base pour une encre à utiliser dans une imprimante 3D.

Le travail a commencé avec la biotechnologie des bactéries pour produire des nanofibres vivantes. Les chercheurs ont ensuite regroupé les fibres et ajouté d’autres ingrédients pour créer un type d’encre vivante qui pourrait être utilisée dans une imprimante 3D conventionnelle. Lorsque le est devenu viable, l’équipe a conçu d’autres microbes pour produire d’autres types de fibres ou de matériaux vivants et les a ajoutés à l’encre. Ils ont ensuite utilisé l’encre pour imprimer des objets 3D avec des composants vivants. L’un était un matériau que l’azurine – un médicament anticancéreux – sécrété lorsqu’il est stimulé par certains produits chimiques. Un autre était un matériau qui séquestrait le bisphénol A (une toxine qui pénétrait dans l’environnement) sans l’aide d’autres produits chimiques ou équipements.

Les chercheurs pensent que leur concept suggère que la fabrication de telles encres pourrait être une proposition auto-créative. La technologie pourrait être ajoutée aux microbes pour qu’ils fassent des copies d’eux-mêmes – l’encre pourrait littéralement être cultivée dans un bocal. Ils déclarent également qu’il semble possible que la technique puisse être utilisée pour imprimer des matériaux de construction renouvelables qui pourraient non seulement pousser mais se guérir eux-mêmes – une approche possible pour créer des maisons autonomes ici sur terre ou sur la Pour construire la lune ou sur mars.


Des « matériaux vivants » auto-cicatrisants en tant que blocs de construction 3D


Plus d’information:
Anna M. Duraj-Thatte et al., Encre microbienne programmable pour l’impression 3D de matériaux vivants fabriqués à partir de nanofibres de protéines génétiquement modifiées, Communication nature (2021). DOI : 10.1038 / s41467-021-26791-x

© 2021 Réseau Science X

Citation: A Living Cell 3D Ink to Create Living Structures (2021, 27 novembre), consulté le 27 novembre 2021 à partir de https://phys.org/news/2021-11-3d-ink-cells.html

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