的研究人员劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)已经设计出一种新颖的3D打印“电子吞噬”微生物进入生物膜的方法，这可能代表了新一代环保生物燃料。
该团队的技术包括将一种富含细菌的树脂注入定制的SLA 3D打印机中，以创建与自然界中发现的微生物群落相似的微生物群落。通过使用他们的过程来调整电图细胞的行为，科学家们相信有可能开发出一种能够将浪费的电力转化为可再生能源的生物系统。
该研究的合著者之一焦永勤说：“开发这些具有增强微生物功能的有效生物材料对许多生物应用具有重要意义。”。“新颖的生物打印平台不仅提高了系统性能和可扩展性，还保持了细胞活力，实现了长期存储。”
生物膜的导电电位
从本质上说，“生物膜”一词描述了任何复杂的微生物群落，这些微生物群落被融合到塑料中，形成聚合蛋白质化合物。这些材料作为合成热塑性塑料的低成本可持续替代品具有真正的潜力，但使用它们来生产基于细菌的结构之前已经被证明是困难的书信电报。
一旦生长成生物膜，微生物可以表现出不同的行为，如增加细胞电阻或电导率，但同样，基于实验室的方法几乎不允许控制它们的表现。另一方面，使用3D打印机，现在可以培养和操纵微生物，使其成为生物增强组件。
另外一个好处是，以这种方式将细胞密集地包装在密闭空间中，为它们提供了更多的营养，从而提高了生物催化活性。利用这一机制，科学家们开始将生物结构从微观应用领域带入宏观领域，从生物医学应用领域带入能量转换领域。
LLNL团队的“大满贯”过程
为了制造他们的细菌结构，LLNL团队创造了一种新的生物打印技术，他们称之为“微生物SLA”或“SLAM”。实际上，科学家的方法是使用定制的3D打印机和405nm波长的LED投影仪，将注入细胞的生物树脂聚合成水凝胶，“捕获”里面的细菌。
在测试过程中，研究人员发现，他们能够制造出厚度低至10μm的结构，这与之前的研究类似。然而，与传统的实验室工艺不同，该团队的SLAM方法允许他们通过改变聚合物基的重量来调节材料的性能.
为了评估SLAM将电子废物或稀土元素（REE）转化为能源的潜力，科学家们设计了一种新型树脂。这种独特的材料含有吸收剂新月形茎杆菌细菌，3D打印成网格和立方体形状，体积为500μL。
尽管网格结构的运行速度比立方体快，但两者都能吸收等量的稀土元素，并且以后可以重复使用，这使它们成为环保型能源收集的理想选择。后来，LLNL团队甚至能够将他们的树脂3D打印到铀生物传感器上，展示使用SLAM技术可能实现的生物材料行为。
研究合著者莫妮卡·莫亚（Monica Moya）总结道：“我们才刚刚开始了解结构是如何控制微生物行为的。”。“操纵微生物有着广泛的应用，包括生物制造、修复、生物传感、检测，甚至是工程生物材料的开发。”
3D打印环保生物燃料
随着对抗全球变暖影响的竞赛日益激烈，科学家们越来越多地将3D打印作为开发更可持续能源的一种手段。
由科学家领导的一群科学家RMIT大学例如，开发了一种低成本的将农业废料转化为生物燃料该团队打算通过采用3D打印技术，扩大其基于新型生物催化剂的工艺规模。
的研究人员西班牙加泰罗尼亚能源研究所和加泰罗尼亚研究和进修学院，采取了不同的方法3D打印环保燃料电池。陶瓷器件具有增强的存储容量，可作为可持续储存能源的手段。
在更大的规模上，波兰3D打印机制造商Omni3D已与塞浦路斯理工大学试图3D打印生物燃料反应堆总的来说，研究人员的目标是开发一种将二氧化碳转化为生物甲烷或乙醇的方法，然后将其用作替代燃料。
研究人员的研究结果在他们题为“研究”的论文中有详细说明工程生物膜的投影微立体微生物打印.该研究由Karen Dubbin、Ziye Dong、Dan M. Park、Javier Alvarado、Jimmy Su、Elisa Wasson、Claire Robertson、Julie Jackson、Arpita Bose、Monica L. Moya、Yongqin Jiao和William F. Hynes共同完成。
要了解最新的3D打印新闻，请不要忘记订阅3D打印行业通讯或者跟随我们啁啾或者点赞我们的页面脸谱网.
您是否正在寻找添加剂制造行业的工作？访问3D打印作业行业中的角色选择。
特征图像显示了LLNL团队的3D打印网格状细菌结构的共焦z-堆栈图像。图像通过Nano Letters杂志。
