噴墨打印新用途：“絲墨水”可制感應(yīng)細(xì)菌醫(yī)用手套

(記者陳丹)以美國塔夫茨大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程師為首的聯(lián)合研究團(tuán)隊開發(fā)出一種含酶、抗生素、抗體、納米顆粒和生長因子的“絲墨水”，可制造智能繃帶、能感應(yīng)到細(xì)菌的手套等醫(yī)用產(chǎn)品，使噴墨打印技術(shù)變成一種新的、更有效的工具，用于治療、再生醫(yī)學(xué)和生物傳感領(lǐng)域。這項成果提前發(fā)表在《先進(jìn)材料》雜志網(wǎng)絡(luò)版上。

用生物分子作為“墨水”進(jìn)行噴墨打印的想法并不新鮮，不過，這些不穩(wěn)定化合物的熱敏感性會讓打印出的材料迅速喪失功能，大大限制了其實用性。但純化的絲蛋白就不同了，它固有的強(qiáng)度和防護(hù)性能非常適合生物醫(yī)學(xué)和光電子方面的各種應(yīng)用。

研究論文資深作者、塔夫茨大學(xué)工程學(xué)院副院長菲奧倫佐·奧門尼托說，這種天然聚合物是一種理想的“繭”，可以讓酶、抗體和生長因子等化合物保持穩(wěn)定。“我們認(rèn)為，如果能夠開發(fā)出一種可噴墨打印的絲墨水，我們就擁有了一個通用的構(gòu)建模塊，可以生成具備不同功能的打印格式，帶來各種各樣的應(yīng)用，而所使用的墨水能夠長時間保持活性。”

據(jù)每日科學(xué)網(wǎng)17日報道，奧門尼托的團(tuán)隊用相同的基礎(chǔ)材料，創(chuàng)建了一個摻雜各種不同成分的功能性“絲墨水定制庫”，并對其進(jìn)行了測試。比如，用能感應(yīng)細(xì)菌的聚丁二炔在手術(shù)用手套上印上單詞contaminated(被污染的)，當(dāng)暴露于大腸桿菌時，原本藍(lán)色的單詞會變成紅色；將刺激骨骼生長的蛋白BMP-2印在塑料皿中，測試對組織生長的定向控制；將氨芐西林鈉印在細(xì)菌培養(yǎng)物上，檢驗抗菌素分布的有效性；將金納米粒子印在紙上，有望應(yīng)用于光子學(xué)和生物學(xué)(如顏色工程、基于傳感和生物成像的表面等離子體共振成像等)；將酶印在紙上，測試絲墨水運送功能性小生物分子的能力。

研究人員認(rèn)為，這項技術(shù)具有廣泛的研究和應(yīng)用前景。在奧門尼托看來，未來生物感應(yīng)手套可以選擇性地對不同病原體作出反應(yīng)。智能繃帶可以定向?qū)肟股兀瑢?fù)雜的傷情實施治療。

目前發(fā)表的研究僅限于一個墨盒，但研究人員表示，將來可以擴(kuò)展到功能更為復(fù)雜的多墨盒打印。