3D打印珊瑚可以提高生物能 帮助珊瑚礁

剑桥大学和加州大学圣地亚哥分校的研究人员拥有3D打印的珊瑚启发的结构，可以生长密集的微型藻类种群。他们的研究成果发表在《自然通讯》杂志上，为新的生物灵感材料及其在珊瑚保护中的应用打开了大门。

在海洋中，珊瑚和藻类有着复杂的共生关系。珊瑚为藻类提供宿主，藻类通过光合作用为珊瑚生产糖。这种关系是地球上最多样和最具生产力的生态系统之一，即珊瑚礁。

剑桥大学化学系玛丽居里研究员的第一作者丹尼尔旺普拉索尔特博士说：“珊瑚在收集和利用光方面非常有效。”“在我们的实验室中，我们正在寻找从自然界复制和模仿这些策略的方法，以用于商业应用。”

Wangpraseurt和他的同事3D打印了珊瑚结构，并将其用作藻类生长的孵化器。他们测试了各种类型的微藻，发现它们的生长速度比标准液体生长培养基高100倍。

为了创造天然珊瑚的复杂结构，研究人员使用了最初为人工肝细胞生物打印而开发的快速3D生物打印技术。

像天然珊瑚一样，这种受珊瑚启发的结构在重新分配光线方面非常有效。只有生物相容的材料被用来制作3D打印的仿生珊瑚。

“我们开发了一种人造珊瑚组织和骨骼，它将聚合物凝胶和水凝胶与纤维素纳米材料混合在一起，模仿活珊瑚的光学特性，”领导这项研究的西尔维亚维格诺里尼博士说。“纤维素是一种丰富的生物聚合物；它在散射光方面非常出色，我们利用它来优化向光合藻类的光传输。”

该团队使用类似于超声波的光学模拟技术(称为光学相干断层扫描)扫描活珊瑚，并将该模型用于其3D打印设计。定制的3D生物打印机使用光在几秒钟内打印出珊瑚的微观结构。印花珊瑚复制了天然珊瑚的结构和光照特性，为生活微藻创造了人工宿主微环境。

Wangpraseurt说：“通过复制宿主微生境，我们还可以使用3D生物打印珊瑚作为珊瑚-藻类共生的模型系统，这是理解珊瑚礁衰退期间共生崩溃所迫切需要的。”“我们的新技术有许多不同的应用。我们最近成立了一家名为mantaz的公司，该公司利用珊瑚激发的光捕获方法在发展中国家种植藻类用于生物产品。我们希望我们的技术能够得到扩展，从而对藻类生物领域产生真正的影响，并最终减少导致珊瑚礁死亡的温室气体排放。”

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