בית דפוס מחיידקים

חוקרים מאוניברסיטת דלפט למדעי הטכנולוגיה בהולנד פיתחו שיטה להדפסת תלת-ממד של חיידקים על גבי משטחים. במאמר בכתב העת ACS Synthetic Biology, החוקרים מציגים את השיטה ומעלים אפשרויות מרתקות לשימושים בה.

כבר זמן רב עולם המדע מגלה עניין בהדפסת תלת-ממד של חיידקים, בשל יכולתם לפרק או לייצר חומרים בפשטות וללא צורך בהשקעה של משאבי עתק. המדפסות הקיימות היום, שמתיכות בדרך כלל את הדיו שלהן בטמפרטורות גבוהות, אינן מתאימות לשמירה על החיידקים, שדורשים תנאים סטריליים וטמפרטורות נוחות כדי לחיות. למרות זאת, צוות המחקר בראשותה של אן מאייר (Meyer) עשה רק שינויים זעירים במדפסת תלת-ממד רגילה כדי שתתאים לעבודה עם החיידקים. בדרך זו הראו החוקרים שאפשר להדפיס פסי חיידקים ברוחב של מילימטר אחד בלבד.

כדי להצליח להדפיס חיידקים חיים השתמשו החוקרים בג'ל עשוי מאצות שבתוכו ערבבו חיידקי E.coli בתור דיו. הג'ל הודפס על משטח מצופה ביוני סידן, שבמגע עם הג'ל גורמים לו להתמצק כך שהחיידקים נותרים כלואים במקומם. בצורה הזו אפשר ליצור בקלות מבנים מזעריים ומדויקים של חיידקים על גבי המשטח.

לדברי החוקרים, הטכניקה הזו תוכל לשמש בעתיד לייצור תעשייתי של גרפן, כלומר יריעה דו-ממדית של אטומי פחמן בעלת חוזק מכני רב ותכונות מוליכות חשמל וחום יוצאות דופן. לאחרונה כבר התגלתה יכולתם של חיידקים מסוימים לקחת תחמוצות פחמן וליצור מהן גרפן טהור.

ייצור גרפן מתחמוצותיו נעשה כיום בתגובות כימיות יקרות ומסובכות, אך שימוש עתידי בחיידקים עשוי להוזיל משמעותית את התהליך ולהפוך אותו ידידותי יותר לסביבה. לאחר שהטכנולוגיה תלוטש יהיה ניתן להדפיס חיידקים על לוח עשוי תחמוצת גרפן בגיאומטריות מוגדרות ולעצב מהם חוטי גרפן מוליכים. "זה קל מאוד", אומרת מאייר, ומציינת שהתהליך "מתרחש בטמפרטורת החדר בתוך מי סוכר".

נותרה כמובן עוד דרך ארוכה עד שהשיטה תהיה זמינה לשימוש בתעשייה, אך כבר עכשיו החוקרים בודקים את הפוטנציאל שלה לצרכים נוספים. לדוגמה, נבחנת האפשרות להפיק באמצעותה חומרים כמו סיליקון וברזל מאבק ירחי, חלקיקי קרקע דקה ביותר שנאספים על פני הירח. לדברי החוקרים, ייתכן שבבוא היום נוכל להרחיק לכת ולייצר בשיטות כאלה מכשירים אלקטרוניים בחלל החיצון.