Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT), Северо-Западного университета и других учреждений впервые создали живые напечатанные структуры без использования каких-либо полимеров, кроме самого биологического материала. Произведенные предметы были созданы из геля, состоящего из молекул белкового полимера, генерируемого E-coli. Целью было разработать устройства, которые выделяют противораковые препараты или улавливают токсины из окружающей среды.

Клетки E.coli были впервые генетически сконструированы для производства белковых полимерных молекул, называемых curli нановолокнами, к которым был прикреплен один из двух противоположно заряженных модулей, либо «выступов», либо «отверстий». По мере производства локонов они будут сшиваться, при этом выступы одного из них будут вставлены в отверстия другого. Затем этот материал фильтруется через нейлоновую мембрану перед удалением клеток E.coli, в результате чего был получен вязкий и эластичный гель, готовый к печати.


Чтобы продвинуть проект дальше, команда внедрила новый тип кишечной палочки, созданный для высвобождения противоракового препарата азурин. При воздействии химического вещества, называемого IPTG, структуры с азурином могут высвобождать лекарство по требованию. Они также создали разновидность кишечной палочки, способной производить волокна curli, которые могут связываться с бисфенолом А (BPA), токсичным материалом, содержащимся во многих пластмассах. Это позволило гелю поглотить почти 30 процентов токсина из окружающей жидкости всего за 24 часа.


Команда еще не определила срок службы трехмерных печатных структур, но продемонстрировала способность других типов живой геометрии оставаться стабильными более двух лет. Ребята предполагают, что в будущем мы можем увидеть использование биопечати для создания живых структур в больших масштабах.