基于微生物的可控生物制造

微生物种类丰富,尺寸涵盖纳米与微米级,是天然的可用于纳米、微米及多层次跨尺度加工的"基本单元"。目前的生物制造方法大多不适用于微生物活细胞,无法发挥其整体的生物学功能及优势。本研究探索并建立了微流控和磁控的可用于微生物活体的微纳米生物制造新方法,定位操纵和有序排列微生物活体。以微生物为微纳米机器人,诱发其特有的生物学功能,进行受控自组装等生物制造过程,由此有望设计和创制一系列新型特殊功能材料和器件。

微生物微纳米生物制造的前沿与展望

自然界中微生物种类极为丰富,尺寸涵盖了纳米级与微米级。微生物细胞培养成本低廉,生长繁殖迅速,具有丰富的遗传表现型,因此微生物是可用于纳米、微米以及多层次跨尺度加工的天然"基本单元"和"底盘细胞"。"基于微生物"的生物制造目的是利用微生物的特异结构和多样功能进行仿生和调控,操纵微生物进行加工组装,从而获得新材料、新器件。同时,建立深入研究微生物行为模式的新技术与新方法,为揭示传统方法所未涉及的基本科学问题提供新的平台。以下将分别从纳米和微米两个尺度以及利用微生物的结构或功能两个角度来概述基于微生物的微纳米生物制造的前沿进展。