A medida que crece el entusiasmo por la impresión 3D, aclamado por los aficionados y la industria de alta tecnología como una nueva frontera en la creación de productos personalizados, Los investigadores de la Universidad Estatal de Montana están utilizando la tecnología para otro propósito:estudiar bacterias.

Respaldado por $ 679, 000 subvención del ala de investigación del Ejército de los EE. UU., la investigación podría conducir a nuevos conocimientos sobre cómo se reúnen las comunidades microbianas para crear infecciones resistentes a los antibióticos en los implantes de cadera o eliminar la contaminación del agua subterránea, entre otras cosas.

"Es emocionante, "dijo el co-líder del proyecto James Wilking, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Química y Biológica de la Facultad de Ingeniería Norm Asbjornson de MSU. "Estamos superando los límites de esta tecnología".

El proyecto está en una ola de avances recientes en impresoras 3-D que usan láseres para congelar líquidos a base de agua. El resultado, según Wilking, Son objetos que tienen la consistencia de la gelatina y la resolución de una micra, aproximadamente 50 veces más pequeños que el ancho de un cabello humano.

Hasta hace poco, Impresoras 3D tan precisas se limitaron en gran medida a las industrias automotriz y aeroespacial debido a costos superiores a $ 1 millón. Pero los precios han caído drásticamente en la última década, hacer que las herramientas estén más disponibles para la ciencia, Dijo Wilking.

Su equipo, que está codirigido por Matthew Fields, director del Centro de Ingeniería de Biofilm de MSU, utilizará la herramienta para construir pequeñas rejillas de bacterias y estudiará las interacciones de los microbios.

Todas las formas de vida ya sean termitas en un montículo de tierra o pastos en la pradera, ensamblar para realizar funciones básicas, Fields dijo:y no es diferente para las biopelículas, que son comunidades microbianas que se estructuran en delgadas, esteras viscosas. Estudiar las biopelículas es un desafío porque esas estructuras a menudo son espontáneas, siempre cambiante y situado en sistemas vivos como el cuerpo humano.

Wilking "está creando herramientas que nos permitan controlar la estructura, y podemos ver cómo eso afecta la función, "dijo Fields, quien ha estudiado una amplia gama de biopelículas durante décadas como profesor en el Departamento de Microbiología e Inmunología en la Facultad de Agricultura y la Facultad de Letras y Ciencias de MSU. El uso de impresoras 3-D tiene el potencial de generar importantes avances en la comprensión de los científicos sobre cómo funcionan las biopelículas. él dijo.

Por ejemplo, la impresora 3-D podría congelar secciones alternas de un líquido infundido con un tipo de bacteria, luego gelifique las secciones restantes con otra bacteria, creando un tablero de ajedrez que imitaría cómo los microbios se ensamblan simbióticamente para intercambiar nutrientes.

Scott McCalla, profesor asistente en el Departamento de Ciencias Matemáticas de la Facultad de Letras y Ciencias, utilizará modelos matemáticos sofisticados para estudiar los patrones que forman las bacterias a medida que crecen dentro de la matriz construida, potencialmente conduciendo a más conocimientos sobre el comportamiento de los microbios. Los modelos matemáticos 3D avanzados son un campo relativamente nuevo, él dijo.

Wilking dijo que ha observado con entusiasmo durante años cómo las piezas se han unido para hacer posible el proyecto actual. La subvención del Ejército es la mayor confirmación hasta ahora de que ha llegado el momento del concepto de investigación, él dijo.

"Estos son los proyectos más interesantes, los que satisfacen la curiosidad y benefician a la sociedad, " él dijo.