用于污水净化的工程生物材料

近日，加州大学圣地亚哥分校的科学家们开发了一种3d打印材料，以可持续和环保的方式来清洁水中的污染物。这种新的“工程生物材料”由天然聚合物和基因工程细菌制成，可以去除染料污染物靛蓝胭脂。靛蓝胭脂是一种广泛用于纺织品染色的染料。

工程生物材料，涉及到将一种工程微生物集成到柔软的材料中。这种复合材料可以感知和响应环境中存在的刺激。这些微生物负责执行复杂的功能，在这项研究中起到水净化的作用。柔软的材料为生物生长提供支持系统。

工程师，材料科学家和生物学家的合作团队使用海藻酸盐（一种基于海藻的聚合物），然后将其水化制成凝胶，并将其与基因工程细菌结合，产生一种酶，一种水生光合细菌，称为蓝藻菌。这可以将许多有机污染物转化为良性分子，而且它还可以茶碱存在的情况下自我毁灭。

将这种混合物送入3D打印机，制造出一种蓝藻生物复合材料，这种材料能够在外部化学刺激下产生多种功能输出。在评估了一系列3d打印的几何形状后，发现网格状结构最适合保持细菌存活。这种形状也提供了一个高表面积体积比，允许大多数蓝藻接近材料的表面获得营养物质，气体和光。

材料中的蓝藻经过基因工程改造，可以不断产生一种叫做漆酶的去污酶。漆酶可以中和许多有机污染物，如双酚A (BPA)、抗生素、药物和染料。同时，在添加传统的灭菌剂之前，首先可以考虑这种活性物质。通过精准作用于这些污染物，从而减轻了对环境中残留的转基因细菌的任何担忧。