{"id":48259,"date":"2017-12-07T07:23:40","date_gmt":"2017-12-07T06:23:40","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=48259"},"modified":"2017-12-05T14:22:28","modified_gmt":"2017-12-05T13:22:28","slug":"3d-gedruckte-minifabriken","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/3d-gedruckte-minifabriken\/","title":{"rendered":"3D-gedruckte Minifabriken"},"content":{"rendered":"

ETH-Forscher entwickelten f\u00fcr den 3D-Druck eine biokompatible Tinte mit lebenden Bakterien. Damit lassen sich biologische Materialien herstellen, die Giftstoffe abbauen oder hochreine Zellulose f\u00fcr biomedizinische Anwendungen produzieren k\u00f6nnen.<\/strong><\/p>\n

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Mit der neuen Technik lassen sich biochemische Minifabriken mit unterschiedlichen Bakterien auf komplexe Oberfl\u00e4chen drucken. (Illustration: science animated by Bara Krautz)<\/figcaption><\/figure>\n

Mit der neuen Technik lassen sich biochemische Minifabriken mit unterschiedlichen Bakterien auf komplexe Oberfl\u00e4chen drucken. (Illustration: science animated by Bara Krautz)<\/p>\n

Es gibt bald nichts mehr, das nicht im 3D-Druck hergestellt werden kann. Bei den Materialien, die daf\u00fcr verwendet werden, handelte es sich aber bisher um \u00abtote Materie\u00bb wie Kunststoffe oder Metalle.<\/p>\n

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Das ETH-Logo, lagenweise 3D-gedruckt mit bakterienhaltiger Druckertinte.<\/figcaption><\/figure>\n

Nun stellt eine Gruppe von ETH-Forschern um Professor Andr\u00e9 Studart, Leiter des Labors f\u00fcr Komplexe Materialien, eine neue 3D-Druckplattform vor, die mit lebender Materie arbeitet. Die Forscher entwickelten eine Tinte, die Bakterien enth\u00e4lt. Damit lassen sich biochemische Minifabriken mit unterschiedlichen Funktionalit\u00e4ten drucken, je nachdem, welche Bakterienarten die Forscher in der Tinte einsetzen.<\/p>\n

Eigenschaften von Bakterien nutzen<\/h3>\n

In ihrer Arbeit verwendeten Studarts Mitarbeiter Patrick R\u00fchs und Manuel Schaffner die Bakterienarten Pseudomonas putida<\/em> und Acetobacter xylinum<\/em>. Die erste Art kann das giftige Phenol, das die chemische Industrie im grossen Stil produziert, abbauen. Die zweite Art sondert hochreine Nano-Zellulose ab. Die bakterielle Zellulose wirkt schmerzlindernd, h\u00e4lt feucht und ist stabil. Sie k\u00f6nnte daher bei Brandverletzungen verwendet werden.<\/p>\n

Die neue Druckplattform der ETH-Forscher bietet zahlreiche Kombinationsm\u00f6glichkeiten. So k\u00f6nnen die Wissenschaftler in einem Durchlauf bis zu vier verschiedene Tinten mit unterschiedlichen Bakterienarten in unterschiedlichen Konzentrationen verwenden, um damit Objekte mit mehreren Funktionen herzustellen.<\/p>\n

Die Tinte besteht aus einem biokompatiblen und strukturgebenden Hydrogel. Dieses beinhaltet Hyalurons\u00e4ure, langkettige Zuckermolek\u00fcle sowie Kiesels\u00e4ure. Das N\u00e4hrmedium der Bakterien wird der Tinte beigemischt, sodass die Bakterien alles haben, um zu leben. In dieses Hydrogel k\u00f6nnen die Forscher die Bakterien mit den gew\u00fcnschten Eigenschaften beimengen und schliesslich beliebige dreidimensionale Strukturen drucken.<\/p>\n

Viskos wie Zahnpasta<\/h3>\n
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Bakterienhaltige Tinte l\u00e4sst sich auch auf eine komplexe dreidimensionale Oberfl\u00e4che wie diesen Puppenkopf drucken.<\/figcaption><\/figure>\n

Bei der Entwicklung des bakterienhaltigen Hydrogels waren dessen Fliesseigenschaften eine besondere Herausforderung. So muss die Tinte ausreichend fliessen k\u00f6nnen, damit sie sich durch die Druckd\u00fcse pressen l\u00e4sst. Je fester die Tinte, desto schlechter k\u00f6nnen sich die Bakterien in ihr bewegen und desto weniger produktiv sind sie. Gleichzeitig m\u00fcssen die ausgedruckten Formen stabil genug sein, damit sie das Gewicht von weiteren Lagen tragen. \u00abDie Tinte muss so viskos wie Zahnpasta sein und die Konsistenz von Nivea-Handcr\u00e8me haben\u00bb, fasst Schaffner das Erfolgsrezept zusammen.<\/p>\n

Ihr neues Druckmaterial nannten die Wissenschaftler \u00abFlink\u00bb, was f\u00fcr \u00abfunctional living ink\u00bb steht. Soeben haben sie diese Technik in der Fachzeitschrift Science Advances <\/a>vorgestellt.<\/p>\n

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