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活體功能材料是將生物的生命行為賦予物質載體的一種新型功能材料，屬于生物化工和材料科學交叉的研究領域。將工程化細胞作為功能單元，結合材料科學的技術手段，可構建以活細胞編程的功能增強材料并逐步實現材料的生命化。但是，如何將工程化細胞與相應的載體進行有機結合，并在對細胞微環境精確操縱的同時對材料宏觀構型與動態性能進行調控，是構建活體功能材料一個挑戰。
近日，南京工業大學與英國劍橋大學的研究團隊合作在《Nature Communications》雜志上發表題為“Bioprinting microporous functional living materials from protein-based core-shell microgels”的研究論文。研究團隊利用液滴微流控技術，開發了一種核殼結構的高容量細胞微載體，該微載體由蛋白質材料為基本骨架，不僅能將不同類別的工程化微生物進行擔載，還可以作為新型的生物墨水實施3D打印，構建多細胞協作的活體功能材料。進一步研究發現，采用核殼結構的微載體對細胞進行培養能更有利于不同物種之間的信息交流，提高工業微生物合成高價值化學品的效率，獲得具有生物制造過程增強的活體催化材料。
該研究成果從多細胞進行操縱的角度對材料的功能進行生物學設計，實現了對細胞微環境和生物反應進行按需調控，為綠色生物制造、新型功能材料等領域的發展提供了獨特的思路。
注：此研究成果摘自《Nature Communications》，文章內容不代表本網站觀點和立場，僅供參考。
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