Er is zo ongeveer niets meer dat niet met een 3D-printer gefabriceerd kan worden. Maar tot nog toe ging het daarbij steeds om ‘dode materie’ zoals kunststoffen of metalen. Een groep onderzoekers van de Eidgenossische Technische Hochschule (ETH) in Zürich (Zwitserland) onder leiding van professor André Studart heeft echter een nieuw 3D-printproces ontwikkeld dat met levende materie werkt.

Speciale ‘inkt’

De onderzoekers hebben een speciale ‘inkt’ ontwikkeld die (levende) bacteriën bevat. Daarmee kunnen biochemische minifabriekjes worden geprint die ― afhankelijk van de gebruikte bacteriesoorten ― een verschillende functionaliteit kunnen hebben.
Bij hun onderzoek hebben Studarts medewerkers Patrick Rühs en Manuel Schaffner de bacteriesoorten Pseudomonas putida en Acetobacter xylinium gebruikt. De eerste soort kan fenol afbreken ― een giftige stof die door de chemische industrie op grote schaal wordt geproduceerd. De tweede soort produceert uiterst zuivere nano-cellulose, dat pijnstillend werkt, vocht vasthoudt en stabiel is zodat het bij de behandeling van brandwonden gebruikt kan worden.

Combinatiemogelijkheden

Het nieuwe printproces biedt talrijke combinatiemogelijkheden: de onderzoekers konden in één printgang bijvoorbeeld vier verschillende inkten met verschillende bacteriesoorten in verschillende concentraties gebruiken. Zo kunnen objecten worden gemaakt met verschillende functies. De inkt bestaat uit een biocompatibele structuurvormende hydrogel, die onder andere hyaluronzuur, suiker met lange molecuulketens en kiezelzuur bevat. Het voedingsmedium voor de bacteriën wordt aan de inkt toegevoegd, zodat ze alles hebben wat nodig is om in leven te blijven. Tenslotte worden de bacteriën met de gewenste eigenschappen bijgemengd waarna willekeurige driedimensionale structuren kunnen worden geprint. Het onderzoek is gepubliceerd in Science Advances.
 

(Video: Simon Zogg/ETH Zürich).