工程生物材料的可重构增长
Suitu Wang1, Sangmin Lim2, Seelay Tasmim3
1Department of Materials Science and Engineering, Texas A&M University, College Station, TX, 77840, USA.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|January 30, 2024
概括
本研究介绍了磁性工程生物材料 (mELM),可以通过酵母繁殖和磁场来生长和重新生长到所需的形状. 这些可重新配置的材料为生物质制造提供了一种新的方法.
科学领域:
- 生物材料工程 生物材料工程
- 合成生物学 合成生物学
- 增材制造 增材制造 增材制造
背景情况:
- 多细胞生物的生长涉及细胞增殖和机械力量驱动形态发生.
- 目前对生物质定向形态发生的工程能力有限.
- 基于生物质的材料为可持续制造提供了潜力,但缺乏可重构性.
研究的目的:
- 开发一种用于成长和再生磁性工程生物材料 (mELM) 的方法,使其成长并重新成长到所需的几何形状.
- 为了利用生物过程,磁力和水凝特性进行可重新配置的制造.
- 为了证明mELM的形状固定性和可回收性.
主要方法:
- 他们制造了由Saccharomyces cerevisiae,磁性颗粒和水凝组成的复合材料.
- 外部磁场被用来塑造mELMs.
- 诱导酵母增殖以扩大和固定材料的形状.
- 酵母细胞壁被移除以使形状恢复.
主要成果:
- 酵母菌的增殖导致mELM体积扩大259±14%.
- 在移除磁场后,可以达到高达99.3 ± 0.3%的形状固定性.
- 在移除细胞壁后,mELM恢复到其原始形式的73.9 ± 1.9%.
- 增长和恢复周期至少可以重复五次代.
结论:
- 通过使用生物生长和磁场,展示了一种新的可重新配置的mELM制造工艺.
- 开发的mELM具有很高的形状固定性和可回收性,可以再加工成用户定义的几何形状.
- 这项工作推动了工程生物材料领域的发展,以实现可持续和适应性的制造,而无需外部材料沉积.
更多相关视频
10:28Using Synthetic Biology to Engineer Living Cells That Interface with Programmable Materials
Published on: March 9, 2017
9.0K
08:52Three-dimensional Tissue Engineered Aligned Astrocyte Networks to Recapitulate Developmental Mechanisms and Facilitate Nervous System Regeneration
Published on: January 10, 2018
14.3K
