[所屬分類:行業(yè)動態(tài)] [發(fā)布時間:2024-5-10] [發(fā)布人:楊曉燕] [閱讀次數(shù):] [返回]

科研團隊利用3D打印實現(xiàn)了微藻垂直固態(tài)培養(yǎng)
作者：楊晨   來源：中國科學報  
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近日，四川大學輕工科學與工程學院特聘研究員周加境、研究員林煒團隊與澳大利亞皇家墨爾本理工大學教授Joseph J Richardson團隊合作在《先進材料》在線發(fā)表研究論文。團隊提出了一種融合3D打印技術和垂直農(nóng)業(yè)理念的微藻固態(tài)培養(yǎng)范式，通過3D打印技術構(gòu)建了具有定制化結(jié)構(gòu)的活性藻基凝膠，開發(fā)了用于微藻3D固體培養(yǎng)的負載微藻的水凝膠（Biogenic Microalgae-laden Hydrogel，BMH）系統(tǒng)，實現(xiàn)了垂直固態(tài)培養(yǎng)，顯著降低微藻農(nóng)業(yè)對土地和水資源的需求。
據(jù)悉，微藻是一種富含蛋白質(zhì)和其他關鍵營養(yǎng)元素的生物質(zhì)資源，因其生長迅速、光合效率高、環(huán)境適應性強等特性，有望成為一種新型食物來源，對構(gòu)建可持續(xù)食物系統(tǒng)具有積極作用。然而，微藻農(nóng)業(yè)在光合自養(yǎng)生產(chǎn)過程中，存在水資源需求大、自遮蔽效應以及收獲困難等難題，制約了微藻食品的高效規(guī)�；�生產(chǎn)應用。
團隊提出的BMH有效減輕了光自遮蔽的工程難題，實現(xiàn)了光能的高效利用。BMH作為一種活性凝膠材料，具備響應外部環(huán)境變化的能力，賦予了其潛在的4D打印能力。該BMH系統(tǒng)能夠制造天然糧食原料，如蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂類、葉綠素和類胡蘿卜素，為健康食物供給提供了良好的支持。團隊也進一步擴大了BMH的制備規(guī)模，論證了量產(chǎn)化進行食物生產(chǎn)的可行性。BMH充分展示了其在可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)中的巨大潛力，有助于應對全球糧食挑戰(zhàn)和增強糧食安全。該研究進一步推動了我校在生物質(zhì)材料的跨學科發(fā)展，并為“大食物觀”指導下的微藻綠色食物制造的發(fā)展提供了新思路。
四川大學輕工科學與工程學院碩士研究生劉海為論文第一作者，四川大學周加境、林煒和皇家墨爾本理工大學Joseph J Richardson為共同通訊作者，四川大學輕工科學與工程學院為該論文的第一通訊單位。
相關論文信息：https://doi.org/10.1002/adma.202401172
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