Tinte mit lebenden Bakterien für 3D-Drucker entwickelt

Einen Druchbruch beim 3D-Druck von lebenden Biomaterialien konnten Forscher der ETH Zürich feiern. Sie entwickelten eine Tinte aus einem biokompatiblen und zugleich strukturgebenden Hydrogel, das diverse Bakterienarten enthalten kann. In ihren Versuchen, die im Fachmagazin Science Advances publiziert wurden, wurde unter anderem mit einer Bakterienart experimentiert, die giftiges Phenol abbauen kann. Eine zweite Bakterienart sondert Zellulose ab, die bei Brandverletzungen die Regeneration der Haut unterstützt.

Bakterienhaltige Objekte

Neben medizinischen und biotechnologischen Anwendungen können sich die Forscher viele Anwendungen vorstellen. So lassen sich mit solchen Objekten beispielsweise Abbauprozesse oder die Entstehung von Biofilmen untersuchen. "Eine praktische Anwendung wäre ein 3D-gedruckter Sensor mit Bakterien, welcher Giftstoffe im Trinkwasser anzeigt. Denkbar sind auch bakterienhaltige Filter, die bei Ölkatastrophen zum Einsatz kommen", schreiben die Forscher.

Die besondere Herausforderung bei der Entwicklung von "lebender" Tinte für einen 3D-Drucker ist die Beschaffenheit des verwendeten Hydrogels. Das bakterienhaltige Gel, dem Nährstoffe für das Wachstum der Bakterien beigemischt ist, muss ausreichend flüssig sein, damit sie durch die Druckdüse gepresst werden kann, aber fest genug, um eine mehrschichtige Struktur zu ermöglichen.

Konsistenz eine Herausforderung

Je fester die Tinte konzipiert ist, desto weniger können sich laut den Forschern die Bakterien darin bewegen - ihre Produktivität nimmt den Forschern zufolge entsprechend ab. Die Lebensdauer dieser gedruckten Minifabriken schätzen die Wissenschaftler als hoch ein. "Da Bakterien kaum Ansprüche haben, gehen wir davon aus, dass sie sehr lange in gedruckten Strukturen überleben können."