Vi Tảo Có Thể Được Dùng Để In 3D Vật Liệu Sinh Học Bền Vững

Bạn có biết? Khi thế giới tìm kiếm các giải pháp thay thế bền vững cho vật liệu hoá dầu thì vi tảo có thể được dùng để in 3D vật liệu sinh học bền vững

Khi thế giới tìm kiếm các giải pháp thay thế bền vững cho vật liệu hoá dầu, vi tảo đang xuất hiện trong một lĩnh vực rất bất ngờ: in 3D laser siêu chính xác. Các nghiên cứu khoa học gần đây cho thấy vi tảo có thể được chuyển hoá thành mực in sinh học, dùng để tạo ra các cấu trúc 3D phức tạp và tương thích sinh học.

Vì sao vi tảo phù hợp với công nghệ 3D?

Các loài vi tảo như Odentella aurita và Tetraselmis striata chứa hàm lượng cao lipid và sắc tố quang hoạt. Chính những thành phần sinh học này giúp vi tảo trở thành "nhà máy sinh học" lý tưởng để sản xuất nguyên liệu bền vững cho công nghệ in 3D sử dụng ánh sáng.

Ngoài thành phần hoá học, vi tảo còn có tốc độ sinh trưởng nhanh, hấp thụ CO₂ trong quá trình nuôi trồng và có tính tương thích sinh học cao, đây là những lợi thế lớn so với polymer hoá dầu truyền thống.

Công nghệ in 3D laser hai photon hoạt động như thế nào với mực in từ vi tảo?

In 3D laser hai photon là công nghệ in bồi đắp tiên tiến, cho phép tạo cấu trúc ở cấp độ vi mô và nano. Quá trình này sử dụng chùm laser hội tụ để kích hoạt các phân tử quang hoạt trong nhựa lỏng, khiến vật liệu chỉ đông cứng tại điểm chính xác.

Trước đây, mực in chủ yếu được làm từ polymer hoá dầu. Ngược lại, mực in từ vi tảo lại sử dụng triglyceride tự nhiên được biến đổi để đóng rắn dưới ánh sáng, trong đó chính sắc tố của vi tảo đóng vai trò kích hoạt phản ứng.

Bước đột phá trong in 3D sinh học và bền vững từ vi tảo

Với mực in từ vi tảo, các nhà khoa học đã in thành công các cấu trúc 3D phức tạp với độ chính xác cao, bao gồm cả phần treo và khoang rỗng bên trong. Quan trọng hơn, các cấu trúc này cho thấy khả năng tương thích sinh học vượt trội.

Thí nghiệm nuôi cấy tế bào cho thấy tỷ lệ sống gần 100% sau 24 giờ trên các giàn giáo 3D từ vi tảo, mở ra tiềm năng lớn cho lĩnh vực y sinh học.

Vì sao in 3D từ vi tảo quan trọng với tương lai?

Công nghệ này cho thấy vi tảo không chỉ là nguồn dinh dưỡng mà đang dần trở thành vật liệu nền cho sản xuất bền vững.

Từ nuôi cấy tế bào 3D, giàn giáo mô cho đến implant sinh học, mực in từ vi tảo có thể tái định nghĩa cách con người thiết kế vật liệu y sinh trong tương lai.

Kết luận

Vi tảo đang dần trở thành một phần của hệ sinh thái đổi mới giữa sức khoẻ, công nghệ và bền vững. Điểm chung của tất cả các ứng dụng này nằm ở một giá trị cốt lõi: tối ưu tiềm năng sinh học của vi tảo để phục vụ con người theo cách bền vững, khoa học.

Song song với việc tối ưu hoá giá trị dinh dưỡng và sức khoẻ từ tảo. Tại TA Vital, chúng tôi luôn theo dõi, kết nối và thúc đẩy các hướng nghiên cứu mới về ứng dụng vị tảo - từ vật liệu sinh học, công nghệ xanh đến các mô hình kinh tế tuần hoàn.

Nguồn tham khảo: Clara Vazquez‐Martel, Lilliana Florido Martins, Elisa Genthner, Carlos Almeida, Antera Martel Quintana, Martin Bastmeyer, Juan Luis Gómez Pinchetti, Eva Blasco. Printing Green: Microalgae‐Based Materials for 3D Printing with Light. Advanced Materials, 2024.