В Гарварде разработали бактериальные чернила

Гарвардские ученые разработали бактериальные чернила для 3D-печати, способные к самовосстановлению. Группа исследователей Гарвардского университета объявила о разработке нового вида чернил, предназначенных для создания «живых» материалов и 3D-структур.

Субстанция состоит из бактерий, запрограммированных на выработку белков, самостоятельно собирающихся в сеть нановолокон. Полученный материал может высвобождать лекарства, выводить токсины из среды и регулировать количество клеток в своем составе. Ранее в подобных веществах всегда присутствовали полимеры, но в этот раз гидрогель произвели из бактерий кишечной палочки E. Coli, которая обладает способностями к росту и восстановлению.

Учёные генетически сконструировали клетки таким образом, чтобы они вырабатывали высокомолекулярный белок фибрин. В результате получилась слоистая структура, пригодная для 3D-печати.

Чтобы проверить способность чернил сохранять форму, специалисты напечатали несколько объёмных фигур: кольца, конусы и кубы. Затем они протестировали получившуюся нить толщиной 0,5 мм на прочность, закрепив её между пластиковыми столбиками. Чернила выдавливались подобно зубной пасте, но не таяли и сохраняли упругость.

Затем исследователи пошли ещё дальше и добавили в состав другие специализированные вещества. В одном тесте из чернил удалось синтезировать белок азурин, вызывающий апоптоз раковых клеток, а в другом — задержать токсичный химикат бисфенол от проникновения в окружающую среду.

«Коллеги действительно разработали многофункциональную платформу. Микробы сами создают материал — нужно просто кормить их и делать так, чтобы они были счастливы».

Суджит Датта, инженер-химик и биолог Принстонского университета

По словам авторов проекта, систему можно спроектировать таким образом, чтобы бактерии создавали копии самих себя. Таким образом, материал можно будет буквально выращивать в банке.

Пока что технология находится на начальном этапе разработки. Однако авторы считают, что бактериальные чернила рано или поздно станут важным возобновляемым источником. Их можно будет использовать для строительства объектов как на Земле, так и в космосе, где доступ к ресурсам ограничен.