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美研发3D打印酵母生物反应器 或革新发酵工艺

导读: 近日,华盛顿大学研究人员开发出一种生物反应器,它可以在几分钟内用低成本的化学品和一台3D打印机制造好,这种反应器可以让酵母一次性存活和活跃数月。如果这种方法可以工业化,连续发酵可能会取代今天的批量处理方法,并且将带来许多优势。

  近日,华盛顿大学研究人员开发出一种生物反应器,它可以在几分钟内用低成本的化学品和一台3D打印机制造好,这种反应器可以让酵母一次性存活和活跃数月。如果这种方法可以工业化,连续发酵可能会取代今天的批量处理方法,并且将带来许多优势。

  据报道,使用一台定制的3D打印机,华盛顿大学的AlshakimNelson博士及其团队发现了一种发酵酵母的新方法。除了用于制酒外,他们很快将尝试用该方法来制造其他物质,如蛋白质,甚至药物。

  据《经济学人》说,Nelson博士及其团队“开发出一种生物反应器,它不仅可以让酵母一次性存活和活跃数月,还能在几分钟内用低成本的化学品和一台3D打印机制造好。”

  3D打印墨水

  该方法的关键在于一个3D打印水凝胶格子结构。Nelson博士的团队不仅自己开发了这种水凝胶材料——70%的水和30%的、注入有酵母的聚合物,还制造了一台独特的3D打印机来挤出这种材料。

  材料被3D打印成一层层薄薄的格子状,最终的结构是一个1cm3的立方体。随后,紫外光会将这种水凝胶结构固化。然后,研究人员将这些3D打印立方体放置在葡萄糖溶液中进行发酵,就像在一个啤酒厂装置中一样。

  惊人的发酵

  结果表明,这种带有酵母的3D打印生物反应器不仅让葡萄糖发酵,它的活跃度还能持续很长时间。迄今,四个月过去了,它依然在生产乙醇,并且没有停止的迹象。虽然Nelson博士和他的团队还不确定是什么因素导致了这种连续发酵现象,但他们说水凝胶格子结构的限制同时阻止了酵母细胞的再生或老化。

  《经济学人》评论说,如果这种方法可以工业化,连续发酵可能会取代今天的批量处理方法,并且将带来许多优势。

  现在,Nelson博士及其团队将专注于扩大水凝胶立方体的尺寸,并尝试将其用于蛋白质的产生。展望未来,这种方法也可能对药物生产产生积极影响。


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