近日，華盛頓大學研究人員開發(fā)出一種生物反應器，它可以在幾分鐘內用低成本的化學品和一臺3D打印機制造好，這種反應器可以讓酵母一次性存活和活躍數(shù)月。如果這種方法可以工業(yè)化，連續(xù)發(fā)酵可能會取代今天的批量處理方法，并且將帶來許多優(yōu)勢。
據(jù)報道，使用一臺定制的3D打印機，華盛頓大學的Alshakim Nelson博士及其團隊發(fā)現(xiàn)了一種發(fā)酵酵母的新方法。除了用于制酒外，他們很快將嘗試用該方法來制造其他物質，如蛋白質，甚至藥物。
據(jù)《經濟學人》說，Nelson博士及其團隊“開發(fā)出一種生物反應器，它不僅可以讓酵母一次性存活和活躍數(shù)月，還能在幾分鐘內用低成本的化學品和一臺3D打印機制造好。”
3D打印墨水
該方法的關鍵在于一個3D打印水凝膠格子結構。Nelson博士的團隊不僅自己開發(fā)了這種水凝膠材料——70%的水和30%的、注入有酵母的聚合物，還制造了一臺獨特的3D打印機來擠出這種材料。
材料被3D打印成一層層薄薄的格子狀，最終的結構是一個1cm³的立方體。隨后，紫外光會將這種水凝膠結構固化。然后，研究人員將這些3D打印立方體放置在葡萄糖溶液中進行發(fā)酵，就像在一個啤酒廠裝置中一樣。
驚人的發(fā)酵
結果表明，這種帶有酵母的3D打印生物反應器不僅讓葡萄糖發(fā)酵，它的活躍度還能持續(xù)很長時間。迄今，四個月過去了，它依然在生產乙醇，并且沒有停止的跡象。雖然Nelson博士和他的團隊還不確定是什么因素導致了這種連續(xù)發(fā)酵現(xiàn)象，但他們說水凝膠格子結構的限制同時阻止了酵母細胞的再生或老化。
《經濟學人》評論說，如果這種方法可以工業(yè)化，連續(xù)發(fā)酵可能會取代今天的批量處理方法，并且將帶來許多優(yōu)勢。
現(xiàn)在，Nelson博士及其團隊將專注于擴大水凝膠立方體的尺寸，并嘗試將其用于蛋白質的產生。展望未來，這種方法也可能對藥物生產產生積極影響。
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