3D-лазерная печать с биочернилами из микроводорослей
Международная исследовательская группа под руководством профессора Евы Бласко из Гейдельбергского университета впервые создала чернила для 3D-печати сложных биосовместимых микроструктур из сырья, извлеченного из микроводорослей.
Ключевые моменты:
Сырье: В качестве "биофабрик" использовались микроводоросли диатомея Odontella aurita и зеленая водоросль Tetraselmis striata. Они богаты липидами и фотоактивными пигментами.
Технология: Применялась высокоточная двухфотонная 3D-лазерная печать, где лазерный луч фокусируется на жидком, фотореактивном материале ("чернилах"), вызывая его локальное отверждение.
Создание чернил:
- Из водорослей извлекли триглицериды (липиды).
- Триглицериды были функционализированы акрилатами для быстрого отверждения под светом.
- Фотоактивные зеленые пигменты самих водорослей выступили в роли фотоинициаторов, запускающих реакцию отверждения, что позволило избежать потенциально токсичных добавок.
Результаты:
- Удалось напечатать сложные 3D-микроструктуры с высоким разрешением (свисающие элементы, полости).
- Эксперименты с клеточными культурами на напечатанных микроскаффолдах показали биосовместимость материала и выживаемость клеток около 100% за 24 часа.
Преимущества: Этот подход предлагает более устойчивую альтернативу нефтехимическим полимерам, используемым в традиционных чернилах, так как микроводоросли быстро растут, фиксируют CO2 и биосовместимы.
Перспективы: Материалы на основе микроводорослей могут стать основой для имплантатов или каркасов для 3D-культур клеток.
Исследование опубликовано в журнале Advanced Materials и выполнено в рамках кластера передового опыта "3D Matter Made to Order" (Гейдельбергский университет и Технологический институт Карлсруэ).