珊瑚礁的大規(guī)模死亡是全球范圍的災(zāi)難，但是作為生物體，珊瑚礁的成功規(guī)模之大為科學(xué)提供了教訓(xùn)。恰當(dāng)?shù)睦樱簛碜詣蜓芯咳藛T的這些3D打印的“仿生珊瑚”，不僅僅是脆弱的微生物的支架，而是由它們構(gòu)成的。

如果3D打印的珊瑚聽起來很熟悉，那是因為幾年前，其他一些研究人員建議使用打印的結(jié)構(gòu)類似于礁石的復(fù)雜形狀，作為新的珊瑚和其他動物可以生長的堅實基礎(chǔ)。這是一個好主意，但礁石比堅固的基礎(chǔ)還重要。

實際上，珊瑚是珊瑚生物自身與生活在其中的藻類之間高度共生的生物。藻類通過光合作用為其宿主提供糖分，而珊瑚提供了安全的生存環(huán)境-并且有趣的是，在收集和重定向光線方面也非常高效。盡管海洋溫度和酸度的上升破壞了成功所必需的微妙平衡，但這種伙伴關(guān)系已經(jīng)取得了數(shù)百萬年的碩果。

劍橋的團(tuán)隊意識到，要成功模仿珊瑚微生態(tài)系統(tǒng)，他們需要復(fù)制捕獲陽光并將其擴(kuò)散到內(nèi)部的特殊品質(zhì)，以供常駐藻類使用。為此，他們仔細(xì)研究了珊瑚的結(jié)構(gòu)，并在微觀層面上對其進(jìn)行了改造。但是他們沒有使用普通的耐用基材，而是創(chuàng)造了一種活性凝膠。

“我們開發(fā)一種人造珊瑚組織和骨骼與聚合物凝膠并摻雜有纖維素納米材料以模仿活珊瑚的光學(xué)性質(zhì)的水凝膠的組合，”劍橋解釋化學(xué)家丹尼爾Wangpraseurt，的主要作者，其中所述技術(shù)被描述的紙張。藻類也被注入混合物中，因此研究人員實質(zhì)上是在打印生物。

那種技術(shù)已經(jīng)被測試并用于醫(yī)療目的，例如打印器官或組織的一部分以進(jìn)行植入。在這種情況下，它不必以特定的大尺寸形狀打印，而應(yīng)以極其復(fù)雜的內(nèi)部幾何形狀進(jìn)行打印，以最大程度地照射到達(dá)表面的光。這必須非?？斓赝瓿?，否則藻類會因暴露而死亡。

最終的生物打印結(jié)構(gòu)是藻類的理想之家，其生長速度是普通培養(yǎng)基的許多倍。這并不意味著下一步就是要超快地生長珊瑚-實際上，沒有理由認(rèn)為這實際上會導(dǎo)致珊瑚的恢復(fù)。另一方面，這種類型的模擬可以更好地理解珊瑚藻伙伴關(guān)系賴以生存的生態(tài)系統(tǒng)，以及如何培育這種生態(tài)系統(tǒng)。

同時，如今，增加藻類生長速度的希望已在商業(yè)上引起了人們的興趣，并且成立了一家名為Mantaz的初創(chuàng)公司來追求該技術(shù)的更多近期使用。

珊瑚礁的大規(guī)模死亡是全球范圍的災(zāi)難，但是作為生物體，珊瑚礁的成功規(guī)模之大為科學(xué)提供了教訓(xùn)。恰當(dāng)?shù)睦樱簛碜詣蜓芯咳藛T的這些3D打印的“仿生珊瑚”，不僅僅是脆弱的微生物的支架，而是由它們構(gòu)成的。

如果3D打印的珊瑚聽起來很熟悉，那是因為幾年前，其他一些研究人員建議使用打印的結(jié)構(gòu)類似于礁石的復(fù)雜形狀，作為新的珊瑚和其他動物可以生長的堅實基礎(chǔ)。這是一個好主意，但礁石比堅固的基礎(chǔ)還重要。

實際上，珊瑚是珊瑚生物自身與生活在其中的藻類之間高度共生的生物。藻類通過光合作用為其宿主提供糖分，而珊瑚提供了安全的生存環(huán)境-并且有趣的是，在收集和重定向光線方面也非常高效。盡管海洋溫度和酸度的上升破壞了成功所必需的微妙平衡，但這種伙伴關(guān)系已經(jīng)取得了數(shù)百萬年的碩果。

劍橋的團(tuán)隊意識到，要成功模仿珊瑚微生態(tài)系統(tǒng)，他們需要復(fù)制捕獲陽光并將其擴(kuò)散到內(nèi)部的特殊品質(zhì)，以供常駐藻類使用。為此，他們仔細(xì)研究了珊瑚的結(jié)構(gòu)，并在微觀層面上對其進(jìn)行了改造。但是他們沒有使用普通的耐用基材，而是創(chuàng)造了一種活性凝膠。

“我們開發(fā)一種人造珊瑚組織和骨骼與聚合物凝膠并摻雜有纖維素納米材料以模仿活珊瑚的光學(xué)性質(zhì)的水凝膠的組合，”劍橋解釋化學(xué)家丹尼爾Wangpraseurt，的主要作者，其中所述技術(shù)被描述的紙張。藻類也被注入混合物中，因此研究人員實質(zhì)上是在打印生物。

那種技術(shù)已經(jīng)被測試并用于醫(yī)療目的，例如打印器官或組織的一部分以進(jìn)行植入。在這種情況下，它不必以特定的大尺寸形狀打印，而應(yīng)以極其復(fù)雜的內(nèi)部幾何形狀進(jìn)行打印，以最大程度地照射到達(dá)表面的光。這必須非?？斓赝瓿?，否則藻類會因暴露而死亡。

最終的生物打印結(jié)構(gòu)是藻類的理想之家，其生長速度是普通培養(yǎng)基的許多倍。這并不意味著下一步就是要超快地生長珊瑚-實際上，沒有理由認(rèn)為這實際上會導(dǎo)致珊瑚的恢復(fù)。另一方面，這種類型的模擬可以更好地理解珊瑚藻伙伴關(guān)系賴以生存的生態(tài)系統(tǒng)，以及如何培育這種生態(tài)系統(tǒng)。

同時，如今，增加藻類生長速度的希望已在商業(yè)上引起了人們的興趣，并且成立了一家名為Mantaz的初創(chuàng)公司來追求該技術(shù)的更多近期使用。