{"id":56077,"date":"2024-05-28T13:00:18","date_gmt":"2024-05-28T11:00:18","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=56077"},"modified":"2024-05-28T11:25:43","modified_gmt":"2024-05-28T09:25:43","slug":"synthetische-biologie-und-3d-druck-zur-herstellung-kuenstlicher-lebender-materialien-280520241","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/synthetische-biologie-und-3d-druck-zur-herstellung-kuenstlicher-lebender-materialien-280520241\/","title":{"rendered":"Synthetische Biologie und 3D-Druck zur Herstellung k\u00fcnstlicher lebender Materialien"},"content":{"rendered":"

Der 3D-Druck hat sich als vielseitige Technologie erwiesen, die ihre Anwendungen in einer Vielzahl von Bereichen, von der Fertigung bis zur Medizin, erweitert. Er ist zu einem unverzichtbaren Werkzeug f\u00fcr viele Branchen geworden, da er die individuelle Gestaltung von Produkten und die Schaffung komplexer und einzigartiger Strukturen aus einer breiten Palette von Materialien erm\u00f6glicht. Forscher auf der ganzen Welt haben sich diese Vorteile zunutze gemacht und Methoden wie das Bioprinting<\/a> entwickelt, die die Landschaft des Bereichs, in dem sie angewendet werden, v\u00f6llig ver\u00e4ndern. K\u00fcrzlich ver\u00f6ffentlichte ein Forscherteam in der American Chemical Society einen Artikel, in dem es eine neue Methode des Bioprinting vorstellte, bei der Tinten mit genetisch ver\u00e4nderten Pflanzenzellen zur Herstellung lebender Materialien verwendet werden.<\/p>\n

Bis vor kurzem wurde die Entwicklung von lebenden Materialien<\/a> aus Pflanzenzellen vor allem durch die Einfachheit der Struktur der Materialien behindert, was ihre Funktionalit\u00e4t einschr\u00e4nkte. Forscher hatten bereits lebende Materialien aus Bakterien- und Pilzzellen entwickelt, aber die Ambitionen der Forscher gingen noch weiter. Die heute vorgestellte Studie erweist sich als ein Durchbruch bei der \u00dcberwindung dieser H\u00fcrde. Das Team unter der Leitung der Wissenschaftler Ziyi Yu und Zhengao Di schuf lebende Pflanzenmaterialien, die modifizierte Pflanzenzellen mit anpassbaren Verhaltensweisen und F\u00e4higkeiten enthalten. Ein Durchbruch, den der 3D-Druck erm\u00f6glicht hat.<\/p>\n

\"Lebende<\/p>\n

Um dies zu erreichen, arbeiteten die Forscher an einer Bio-Tinte, die Pflanzenzellen und Bakterien enth\u00e4lt. Genauer gesagt bestand die Tinte aus Tabakpflanzenzellen und Gelatine- und Hydrogel-Mikropartikeln, die wiederum ein Bakterium enthielten, das die \u00dcbertragung von DNA-Abschnitten auf Pflanzengenome erleichtert (Agrobacterium tumefaciens). Diese Biotinte wurde verwendet, um verschiedene Formen wie Gitter, Schneeflocken, Bl\u00e4tter oder Spiralen f\u00fcr die Analyse in 3D zu drucken. Sie verwendeten einen dreiachsigen 3D-Biodrucker mit Extrusionstechnologie, und die Formen wurden mit blauem Licht ausgeh\u00e4rtet, um ihre Struktur zu verst\u00e4rken. Nach 48 Stunden hatten die Bakterien in den konstruierten lebenden Materialien bereits DNA auf die wachsenden Tabakzellen \u00fcbertragen. Ein Beispiel ist ein blattf\u00f6rmiger Druck, der nach 24 Stunden die von den ver\u00e4nderten Pflanzenzellen erzeugten Farben aufwies. Sie beobachteten auch, dass die Pflanzenzellen nach einigen Wochen in den lebenden Materialien weiter wuchsen und sich vermehrten und Proteine produzierten, die von der \u00fcbertragenen DNA diktiert wurden. <\/span><\/p>

\"\"<\/a><\/div>\n

Die Studie best\u00e4tigt diese Theorie. Die \u00fcbertragene DNA erm\u00f6glichte es den Tabakpflanzenzellen, gr\u00fcn fluoreszierende Proteine und Pflanzenpigmente zu produzieren, die als nat\u00fcrliche Farbstoffe und Nahrungserg\u00e4nzungsmittel gesch\u00e4tzt werden. Mit dem 3D-Druck dieses k\u00fcnstlichen lebenden Materials konnten die Forscher zeigen, dass ihre Technik in der Lage ist, komplexe Strukturen zu schaffen, die Abmessungen der Drucke und ihr Wachstum sowie ihre Funktionen zu kontrollieren. Dem Team zufolge sind die Eigenschaften lebender Organismen und die Stabilit\u00e4t und Haltbarkeit nicht lebender Substanzen (Hydrogel) eine perfekte Kombination, die ein gro\u00dfes Potenzial f\u00fcr die Herstellung pharmazeutischer Proteine und sogar f\u00fcr die Anwendung dieses k\u00fcnstlichen lebenden Materials im nachhaltigen Bauwesen bietet.<\/p>\n

\"Lebende<\/p>\n

Diese neue Methode, die Techniken aus der Biologie und dem Ingenieurwesen kombiniert, erweitert die Grenzen der Materialwissenschaft. In ihrer Schlussfolgerung erkl\u00e4rten die Forscher: „Durch die Verwendung von BY-2-Tabakzellen in Kombination mit biokompatiblen Hydrogel-Mikropartikeln zeigt diese Studie das bemerkenswerte Potenzial von 3D-Bioprinting-Technologien zur Herstellung biokompatibler, strukturell vielf\u00e4ltiger und dynamischer EPLMs. […] Diese Fortschritte stellen einen gro\u00dfen Fortschritt in der Entwicklung von selbsterhaltenden, reaktionsf\u00e4higen und anpassbaren lebenden Materialien dar, die ein breites Anwendungsspektrum von nachhaltigem Bauen bis hin zu fortschrittlicher Bioproduktion haben und neue M\u00f6glichkeiten f\u00fcr zuk\u00fcnftige technologische und \u00f6kologische L\u00f6sungen er\u00f6ffnen“.<\/em> Weitere Informationen \u00fcber seine Forschung finden Sie auf der Website der American Chemical Society HIER<\/a>.<\/p>\n

Was halten Sie von der Verwendung von Pflanzenzellen zur Herstellung von Biohybridmaterialien? Lassen Sie uns dazu einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf\u00a0Facebook<\/a>\u00a0oder\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0mit. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>.<\/span><\/span><\/p>\n

*Bildnachweise: American Chemical Society<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Der 3D-Druck hat sich als vielseitige Technologie erwiesen, die ihre Anwendungen in einer Vielzahl von Bereichen, von der Fertigung bis zur Medizin, erweitert. Er ist zu einem unverzichtbaren Werkzeug f\u00fcr viele Branchen geworden, da er die individuelle Gestaltung von Produkten…<\/p>\n","protected":false},"author":6112,"featured_media":56078,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"content-type":"","footnotes":""},"categories":[38,49,13],"tags":[],"class_list":["post-56077","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-3d-materialien","category-aktuelles","category-forschung"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/56077","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6112"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=56077"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/56077\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":56172,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/56077\/revisions\/56172"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/56078"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=56077"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=56077"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=56077"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}