Des bactéries E coli génétiquement modifiées produisent de l’encre pour l’impression 3D d’objets programmables

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  • Les scientifiques disent qu’ils ont réussi à produire des objets imprimés en 3D programmables à partir d’encre microbienne produite par génétiquement modifié E. coli (Escherichia coli) bactéries.

    L’étude de validation de principe, dirigée par Neel Joshi, professeur agrégé à la Northeastern University de Boston, démontre que la technique pourrait être utilisée pour séquestrer des produits chimiques toxiques de l’environnement ou aider à distribuer des médicaments anticancéreux dans le corps humain.

    En travaillant avec Avinash Manjula-Basavanna de l’Université Harvard et Anna Duraj-Thatte du Virginia Polytechnic Institute, Joshi a démontré que E. coli pourrait être génétiquement modifié pour produire des nanofibres qui forment une sorte d’« encre microbienne ».

    Les fibres résultantes peuvent être concentrées et imprimées dans des structures 3D, ont déclaré les auteurs dans un article publié aujourd’hui dans Nature Communications. Ces fibres peuvent ensuite être combinées avec d’autres microbes génétiquement modifiés (également E. coli) afin d’effectuer des tâches spécifiques via une sorte de fonctionnalité programmable.

    i grille à une seule couche, j carré à 10 couches, k cercle à 10 couches et l cône solide à 21 couches.  Encarts dans (j–l).  sont des vues de dessus correspondantes.  Barre d'échelle 1 mm.

    À partir du papier : i) grille à une seule couche, j) carré à 10 couches, k) cercle à 10 couches et l) cône solide à 21 couches. Les encarts sont les vues de dessus correspondantes. Barre d’échelle 1 mm

    Les chercheurs ont utilisé l’hydrogel pour produire des objets imprimés en 3D qui pourraient sécréter le médicament anticancéreux azurine en réponse à un stimulus chimique. Ils ont également pu concevoir un matériau qui séquestre le BPA chimique toxique lorsqu’il est présent dans l’environnement.

    « Nous démontrons l’impression 3D de matériaux vivants fonctionnels en incorporant des E. coli cellules et nanofibres en encre microbienne, qui peut séquestrer des fractions toxiques, libérer des produits biologiques et réguler sa propre croissance cellulaire grâce à l’induction chimique de circuits génétiques conçus de manière rationnelle. Dans ce travail, nous présentons les capacités avancées de la nanobiotechnologie et de la technologie des matériaux vivants pour imprimer en 3D des architectures vivantes fonctionnelles », indique l’étude.

    Les auteurs ont également suggéré que la technique pourrait un jour être utile pour la construction dans l’espace.

    « La conception de l’encre microbienne peut être davantage personnalisée pour diverses applications biotechnologiques et biomédicales à l’aide de la boîte à outils sans cesse croissante de pièces biologiques développées par des biologistes synthétiques.

    “Surtout si elle est combinée à d’autres technologies de matériaux, telles que celles qui incorporent déjà des cellules vivantes dans des matériaux de construction structurels, notre bio-encre microbienne pourrait également être particulièrement utile pour la construction de structures dans l’espace ou des habitats extraterrestres, où le transport des matières premières est difficile , rendant indispensable la génération à la demande de matériaux de construction à partir de ressources très limitées”, indique l’étude.

    Mais peut-être devront-ils faire attention à la façon dont ils – hum – * déboguent * leur programmation. ®

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