西雅圖華盛頓大學(xué)（University ofWashington，簡(jiǎn)稱UW）化學(xué)家Alshakim Nelson和其同事已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種3D打印酵母生物反應(yīng)器，可以持續(xù)幾個(gè)月的發(fā)酵。Alshakim Nelson團(tuán)隊(duì)專門為制造這樣的生物反應(yīng)器而打造了一臺(tái)3D打印機(jī)。

酵母，一種不明顯的真菌，已被證明是人類文明中一個(gè)非常重要的物質(zhì)。通常我們用它來(lái)制作面包，葡萄酒和啤酒等等。但是，從數(shù)千年前了解酵母的實(shí)際功能以來(lái)，人類發(fā)現(xiàn)了利用酵母發(fā)酵力還可以用于其他領(lǐng)域。模具和細(xì)菌現(xiàn)在可以用來(lái)制造比啤酒更有用的東西：例如醫(yī)用藥物。 發(fā)酵是一種精確的科學(xué)，與古埃及人做的面包和含酒精飲料的工藝相差甚遠(yuǎn)。（盡管制作面包和啤酒可以說(shuō)是與實(shí)驗(yàn)科學(xué)一樣重要）特殊的生物反應(yīng)器現(xiàn)在用于控制有機(jī)物質(zhì)的發(fā)酵，以產(chǎn)生復(fù)雜的物質(zhì)，發(fā)酵是化學(xué)家的重要研究領(lǐng)域。 得益于西雅圖華盛頓大學(xué)化學(xué)家Alshakim Nelson的研究，發(fā)酵可能比以往任何時(shí)候都更便宜、更易于獲取、更有效率。這是因?yàn)榭茖W(xué)家設(shè)計(jì)了一種特殊的3D打印機(jī)，可以在短短五分鐘內(nèi)形成生物攪拌反應(yīng)器。 據(jù)華盛頓化學(xué)家介紹，3D打印機(jī)將用于促成這些生物反應(yīng)器得到大約一立方厘米的立方晶格結(jié)構(gòu)沉積薄水凝膠，而后用紫外光固化以增加其剛性。


用于制造這些3D打印生物反應(yīng)器的水凝膠由約70％的水組成，剩余的30％由注入酵母的特殊聚合物組成。水凝膠可以通過(guò)3D打印機(jī)的噴嘴擠出，從而可以精確地打印立方體。 當(dāng)這些3D打印的立方體放置在葡萄糖中時(shí)，生物反應(yīng)器中的酵母將葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖?。令人驚訝的是，只要發(fā)酵液定期被新鮮的批次取代，3D打印生物反應(yīng)器就可以永遠(yuǎn)的持續(xù)下去。目前，3D打印的立方體已經(jīng)持續(xù)了四個(gè)月。 Alshakim Nelson認(rèn)為，水凝膠中酵母細(xì)胞的固定可能會(huì)阻止它們老化和再生，同時(shí)保持其發(fā)酵能力。 Alshakim Nelson的3D打印酵母生物反應(yīng)器有著巨大的潛力。立方體的較大版本假以時(shí)日便可取代許多種類發(fā)酵中使用的傳統(tǒng)方法，而生物反應(yīng)器甚至可以被改變以產(chǎn)生除了乙醇之外的物質(zhì)，例如蛋白質(zhì)。未來(lái)讓我們拭目以待。