▲南京工業大學材料化學工程國家重點實驗室研發新型超分子水凝膠材料。（圖／翻攝交匯點新聞）
記者魏有德／綜合報導
南京工業大學材料化學工程國家重點實驗室近日研發一種控制微生物時空環境的新策略，藉由新型超分子水凝膠材料，採3D列印方式將微生物與其進行融合，完成對微生物細胞的空間控制，可最大化提高生物過程效率，避免在同一環境內「此消彼長」，完成協作共生，相關成果發表於《微尺度》。
▲超分子水凝膠材料適合微生物固定和生長，還可以用來進行3D列印。（圖／翻攝交匯點新聞）
《澎湃新聞》報導，課題組還開發了一種新型超分子水凝膠材料，這種材料以功能化的透明質酸和葫蘆脲為主體。超分子水凝膠材料不僅適合於微生物固定和生長，還可以用作生物墨水進行3D打印（列印）。
南京工業大學材料化學工程國家重點實驗室教授余子夷表示，「這類水凝膠類似於牙膏，微生物待在特殊的『牙膏』裡，3D打印裝備可以把『牙膏』擠出來形成預先設計好的結構，用於製備細胞分布均勻和可定位的3D結構，該結構具有很高的維持性和菌株的固定性。」
研究證明，3D晶格中的微生物可以在發酵和生物修復過程中，保持較高的細胞活力和代謝活性。不僅如此，該活體材料的催化效率與使用單一微生物、單純混合二者相比，分別提高了80%和50%。
據了解，自然界中的微生物菌群往往互相協作共生，科學家可以藉此開發人工多細胞體系進行生物製造。不過，在實驗室的實際情況下，將此兩種微生物生硬地放在一起，反而會互相限制，造成此消彼長。
余子夷指出，為防止這種情況發生，我們想給它們建一個「房子」，讓它們可以安分地待在自己的房間內，還能相互協作完成工作，「3D打印可以將它們安放在固定的位置，同時還能擴大接觸的比表面積，提升生物催化反應效率。」
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