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3D打印酵母生物反应器为发酵开创全新的未来

导读: 西雅图华盛顿大学化学家Alshakim Nelson和其同事已经开发了一种3D打印酵母生物反应器,可以持续几个月的发酵。Alshakim Nelson团队专门为制造这样的生物反应器而打造了一台3D打印机。

西雅图华盛顿大学(University ofWashington,简称UW)化学家Alshakim Nelson和其同事已经开发了一种3D打印酵母生物反应器,可以持续几个月的发酵。Alshakim Nelson团队专门为制造这样的生物反应器而打造了一台3D打印机

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酵母,一种不明显的真菌,已被证明是人类文明中一个非常重要的物质。通常我们用它来制作面包,葡萄酒和啤酒等等。但是,从数千年前了解酵母的实际功能以来,人类发现了利用酵母发酵力还可以用于其他领域。模具和细菌现在可以用来制造比啤酒更有用的东西:例如医用药物。

发酵是一种精确的科学,与古埃及人做的面包和含酒精饮料的工艺相差甚远。(尽管制作面包和啤酒可以说是与实验科学一样重要)特殊的生物反应器现在用于控制有机物质的发酵,以产生复杂的物质,发酵是化学家的重要研究领域。

得益于西雅图华盛顿大学化学家Alshakim Nelson的研究,发酵可能比以往任何时候都更便宜、更易于获取、更有效率。这是因为科学家设计了一种特殊的3D打印机,可以在短短五分钟内形成生物搅拌反应器。

据华盛顿化学家介绍,3D打印机将用于促成这些生物反应器得到大约一立方厘米的立方晶格结构沉积薄水凝胶,而后用紫外光固化以增加其刚性。

用于制造这些3D打印生物反应器的水凝胶由约70%的水组成,剩余的30%由注入酵母的特殊聚合物组成。水凝胶可以通过3D打印机的喷嘴挤出,从而可以精确地打印立方体。

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当这些3D打印的立方体放置在葡萄糖中时,生物反应器中的酵母将葡萄糖转变为乙醇。令人惊讶的是,只要发酵液定期被新鲜的批次取代,3D打印生物反应器就可以永远的持续下去。目前,3D打印的立方体已经持续了四个月。

Alshakim Nelson认为,水凝胶中酵母细胞的固定可能会阻止它们老化和再生,同时保持其发酵能力。

Alshakim Nelson的3D打印酵母生物反应器有着巨大的潜力。立方体的较大版本假以时日便可取代许多种类发酵中使用的传统方法,而生物反应器甚至可以被改变以产生除了乙醇之外的物质,例如蛋白质。未来让我们拭目以待。

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