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研究人员使用3D打印来推动微生物群落的知识

发布时间:2019-06-26 14:42 来源:未知 编辑:admin

  在美国陆军研究部门提供的679,000美元赠款的支持下,该研究可以为微生物群落如何组装以在髋关节植入物上产生抗生素抗性感染或消除地下水污染等方面提供新的见解。

  “这令人兴奋,”项目联合负责人詹姆斯威尔金说,他是密歇根州立大学Norm Asbjornson工程学院化学与生物工程系的助理教授。“我们正在推动这项技术的极限。”

  该项目正在推动使用激光凝固水基液体的3D打印机的最新进展。根据Wilking的说法,结果是具有Jell-O一致性和一微米分辨率的物体 - 大约比人类头发宽度小50倍。

  直到最近,由于成本超过100万美元,这种精确的3D打印机主要局限于汽车和航空航天工业。但Wilking表示,过去十年价格大幅下跌,使得这些工具更容易用于科学。

  他的团队由MSU生物膜工程中心主任Matthew Fields共同领导,他将使用该工具构建微小的细菌网格并研究微生物的相互作用。

  菲尔兹说,所有形式的生命,无论是土丘中的白蚁还是草原上的草,都可以起到基本功能的作用,并且生物膜也是如此,生物膜是由薄而粘的垫子构成的微生物群落。研究生物膜是一项挑战,因为这些结构通常是自发的,不断变化的,并且位于人体等生命系统中。

  威尔金“正在制造工具,使我们能够控制结构,我们可以看到它如何影响功能,”菲尔兹说,几十年来,他作为密歇根州立大学微生物学和免疫学系的教授研究过各种生物膜。农业和文学与科学学院。他说,使用3D打印机有可能在科学家对生物膜如何发挥作用的理解方面取得重大突破。

  例如,3-D打印机可以凝结输入一种细菌的液体的交替部分,然后将剩余的部分与另一种细菌凝胶化,创建一个棋盘格,模仿微生物如何共生组装以交换营养。

  斯科特麦卡拉,文学与科学学院数学科学系助理教授,将使用复杂的数学模型来研究细菌在构建的基质中生长时所形成的模式,从而可能进一步深入了解微生物的行为。他说,先进的三维数学模型是一个相对较新的领域。

  威尔金表示,多年来他一直热切关注这些问题,因为这些项目已经齐聚一堂,使目前的项目成为可能。他表示,陆军拨款是迄今为止研究概念已经到来的最大确认。

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