تولید جوهر زیستی با استفاده از باکتری

گروهی از محققان دانشگاه «هاروارد» و بیمارستان زنان بریگام نوعی جوهر زیستی تولید کرده‌اند که از آن می‌توان برای تولید مواد زیستی استفاده کرد. محققان در مقاله‌ خود که در مجله «Nature Communications» منتشر شده است، نحوه ساخت این جوهر زیستی و کاربردهای بالقوه آن را توضیح می‌دهند.

برای سال‌ها مهندسان میکروب‌شناسی به دنبال راهی برای ساخت مواد زیستی برای حوزه‌های مختلف مانند دستگاه‌های پزشکی بودند. اما تطبیق این مواد با ساختارهای سه‌بعدی کار دشواری است.

به همین دلیل محققان برای حل این مشکل رویکرد جدیدی پیش گرفتند. آن‌ها باکتری اشریشیا کُلی را برای ایجاد محصولی که می‌تواند پایه جوهر زیستی چاپگرهای سه‌بعدی باشد مهندسی کردند.

آن‌ها ابتدا با استفاده از مهندسی زیستی باکتری را وادار به تولید نانوالیاف زیستی کردند. سپس محققان این نانوالیاف را با سایر عناصر ترکیب کردند تا نوعی جوهر زیستی تولید کنند که قابل استفاده در چاپگرهای سه‌بعدی موجود باشد.

زمانی که محققان دریافتند که این روش قابل اجراست از سایر میکروب‌ها برای ساخت انواع دیگر فیبر زیستی استفاده کردند و آن‌ها را به جوهر مورد نظر افزودند.

آن‌ها سپس از این جوهر برای چاپ اشیای سه‌بعدی که حاوی ترکیبات زنده بودند، استفاده کردند. یکی از آن‌ها ماده‌ای بود که در هنگام تحریک با ماده شیمیایی خاص، آزورین ترشح می‌کرد. آزورین یک داروی ضد سرطان است.

دیگری ماده‌ای بود که بیسفنول‌ای (Bisphenol A) که نوعی ترکیب سمی است را بدون کمک مواد و دستگاه‌های دیگر جداسازی می‌کرد.

محققان معتقدند که تولید چنین جوهری می‌تواند خودساز باشد. با مهندسی زیستی می‌توان این میکروب‌ها را وادار به تولید رونوشت‌هایی از خود کرد و این جوهر به معنای واقعی کلمه می‌تواند درون یک شیشه رشد کند. آن‌ها همچنین خاطرنشان کردند که با استفاده از این جوهر می‌توان مواد ساختمانی تجدیدپذیر ساخت که نه‌تنها رشد می‌کنند بلکه قادرند خود را بازسازی کنند. رویکردی بالقوه که می‌تواند برای ساخت خانه‌هایی در زمین، ماه یا مریخ مناسب باشد.