美国陆军研究实验室借助生物3D打印技术增强军事实力



 美国陆军研究实验室(ARL)正处于其生物3D打印技术研究的高级阶段,可以让细菌具有类似于计算机的作用,比如发送信号、传递感觉等等,其优点是它可以潜在地赋予技术直观的感官体验,并绕过电子结构特有的一些缺陷。除此之外,该研究还应用到了一些3D打印材料。

比如,伦敦博物馆艺术家Neri Oxman所推出的第三代Vespers死亡面具系列。Neri Oxman是麻省理工学院媒体实验室的媒体艺术和科学副教授,在麻省理工学院生物学家团队支持,使用大肠杆菌为其3D打印面具着色。麻省理工团队能够以这样的方式为微生物“编程”,让它们与另一种物质接触时,可爆发成特定的颜色。

这种细菌“编程”是生物3D打印技术的关键。研究试图将细菌和蛋白质转变成一种“操作系统”,以能执行计算机芯片的基本命令。虽然微生物永远不能实现计算机的处理能力,但是它们已经可以被操纵以传输一定的行为和信号。希望生物学家能够及时地将细菌和蛋白质提高到工程水平并可以3D打印制作相关生物体,如植物。

迄今为止,相关研究与Neri Oxman的Vespers 3D打印面具一样,都与大肠杆菌有关,这是由于细菌菌株相当强大的可塑性以及人们对其长达130年的研究历史,所以科学家对这些细菌了如指掌。然而,这并不代表我们完全掌握了它们。

虽然生物3D打印是从物质中产生复杂结构的理想载体,但在进行3D打印时,挤出、加热或冷却的过程都有可能损害敏感的生物体。在器官芯片技术中,活细胞通常由另一种材料(例如藻酸盐)支撑。这种“载体”正是ARL正在寻找的东西。Adams表示,希望能在有生之年看到细菌爆发出承载生物的能力。要知道,这不仅仅是医学实验室所一直在研究的,美国军方也在一直努力。

研究的目的是鉴定和开发可以单一工作的细菌群体,让每个菌株都能发挥出特定功能。Adams表示,如果可以找到这样的组合,那么未来甚至木材都可以被作为材料进行3D打印。

麻省理工学院是与ARL进行生物3D打印研究的机构之一,也是世界上最大的生物3D打印研究中心之一,从该学院在生物3D打印技术中所投入的精力就可以看出,生物3D打印技术几乎可以为任何领域的专业技能提供帮助。不过种种迹象表明,医学可能是生物3D打印技术应用的最具前景的领域之一。

日前,军方预测生物3D打印技术或将增强人体力量,比如让身体的愈合能力大大增强,这将让军事力量得到显著提高。生物3D打印技术究竟能发挥出怎样的魅力,我们不妨拭目以待。

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