3D列印珊瑚促進微細藻類加速100倍成長

 

刊登日期:2020/5/11
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在海洋中,珊瑚與藻類的共生關係維持了珊瑚礁生態系穩定,珊瑚做為藻類的宿主,而共生藻類則透過光合作用為珊瑚提供養分需求。珊瑚能非常有效率地收集、使用光能,英國劍橋大學與美國加州大學聖地牙哥分校即模仿珊瑚收集光能的機制,探詢商業利用的可能性,因此利用3D列印,模仿珊瑚的微細構造,製作出能讓藻類快速成長的構造。

研究團隊利用光同調斷層掃瞄(Optical Coherence Tomography)對活珊瑚進行掃描,據此設計了3D列印珊瑚,並採用可用於人工肝臟細胞生質列印的高速3D生質列印技術,製作出自然珊瑚的微尺度(Microscale)構造。

人工珊瑚僅使用生物相容性材料,以摻雜纖維素奈米材料的聚合物凝膠與水凝膠製作出珊瑚組織與骨架。纖維素是自然界中存在量極其豐富的生物合成高分子材料,具有優異的光散亂性,因此可望藉此達到對藻類供應光能的最佳化。

3D列印珊瑚複製了自然珊瑚的構造與集光特性,製作出藻類的人工宿主微細環境,且與自然珊瑚一樣,能夠非常有效率地進行光的再分配。研究團隊利用各種微細藻類進行實驗,結果發現藻類的成長速度相較於在標準液體增殖培養基中提高了100倍。

此項研究成果,不僅能為生物帶來新材料應用的可能性,亦可望促進珊瑚生態系的永續發展,且進一步透過微藻類固碳彌補越來越嚴重的減碳問題。


資料來源: https://www.cam.ac.uk/research/news/3d-printed-corals-could-improve-bioenergy-and-help-coral-reefs
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