Группа ученых из Массачусетского технологического института, Гарвардского университета и Онкологического института Дана-Фарбер разработала уникальный метод 3D-печати объектов, которые могут не только содержать живые организмы, но и управлять ими.

Исследователи назвали разработку «гибридными живыми материалами» (HLM) – они состоят из нескольких компонентов.

Производство этих объектов начинается с двух типов смолы, которые обычно используются при 3D-печати. Основная часть изготавливается из твердого материала, обеспечивающего структурную основу. Некоторые элементы производятся с использованием другого типа смолы, которая обычно используется для поддержки нависающих секций, после чего ее растворяют, когда печать заканчивается.

Именно вторая смола оказалась эффективным абсорбентом, поэтому ее после 3D-печати наполнили специальными химическими веществами. Завершающий слой модели – это гидрогель с измененными бактериями E.coli, который распыляется на готовый предмет. Через несколько часов микроорганизмы начинают светиться разными цветами на участках, изготовленных из абсорбирующей смолы. Причина такого явления заключается в том, что химические вещества в этих зонах специально подобраны для активации определенных генетических ответов у бактерий, что заставляет их флуоресцировать. Меняя эти вещества, виды микробов и конструкции объектов, ученые могут по сути программировать свечение объектов разными узорами и цветами.

Для демонстрации разработки команда изготовила небольшие диски, а также более крупные маски – эти предметы через несколько часов начали светиться, по мере развития колоний бактерий и взаимодействия с химическими веществами. Ученые объясняют, что в будущем этот метод можно использовать для производства биомедицинских устройств, «умных» упаковок, реагирующих на бактериальное загрязнение, и других поверхностей с флуоресцентными биосенсорами.
 

Источник