17 september 2015 door Webredactie Communication

Met een 3D-printer gemaakt van K'NEX doet een studententeam van de TU Delft eind september mee aan iGEM, een wereldwijde studentenwedstrijd op het gebied van synthetische biologie. Met de printer maakt het team op een efficiente wijze biofilms, laagjes met bacterien. Deze kunnen dienen als testmateriaal voor onderzoek naar deze (soms) schadelijke laagjes, waarvan tandplak een bekend voorbeeld is.

Printen met bacterien

De iGEM-competitie is een jaarlijkse, wereldwijde studentenwedstrijd op het gebied van de synthetische biologie. Het iGEM team van de TU Delft richt zich dit jaar op het 3D-printen van biofilms, dunne laagjes met bacterien. Het team van negen studenten stopt de bacterien simpel gezegd in een printer, die de bacterien vervolgens in nette laagjes weer uitprint. Met hun printer (gemaakt van K'NEX) kunnen ze met behulp van een hydrogel de bacterien in laagjes 'uitprinten'.

[IMG] Logo iGEM team geprint met eigen gemaakte bio-inkt (bacterien in hydrogel)

Biofilms

Het Delftse team richt zich specifiek op een snelle, reproduceerbare en goedkope manier om biofilms te printen. In de natuur produceren bacterien, algen en schimmels deze biofilms. Ze bestaan uit laagjes micro-organismen die in clusters op een oppervlak leven, zoals bij tandplak. Binnen een biofilm is het (schadelijke) micro-organisme extra beschermd, bijvoorbeeld tegen antibiotica. De laagjes kunnen dus voorkomen dat antibiotica (of een andere stof) zijn werk doet. Biofilms zijn bovendien vaak lastig te verwijderen. Vandaar dat er veel wetenschappelijke en commerciele interesse is in (het bestrijden van) biofilms, bijvoorbeeld bij medische implantaten.

Nanowires

Het Delftse team zal bacterien ontwerpen (modificeren) die zich aan elkaar kunnen verbinden door zogenoemde nanowires (zeer dunne `draadjes'), wat noodzakelijk is om een `mooie' biofilm te maken. Vervolgens worden met een 3D-printer de biofilms geproduceerd, met daarin deze bacterien. Het doel is een goedkope, geautomatiseerde, standaardmethode te creeren voor de productie van deze biofilms. Deze kunnen dan onder meer gebruikt worden als testplatform voor onderzoek in industriele en medische toepassingen.

K'NEX

Bijzonder in het project is de gebruikte printer. In eerste instantie dacht het team aan een inktjet-printer of een `echte' 3D-printer. De eerste optie bleek technisch niet goed mogelijk en de tweede optie bleek te duur. Toen bedacht een van de teamleden dat er met het bekende speelgoedmateriaal K'NEX best zelf een printer te maken zou kunnen zijn. Na een succesvolle speurtocht naar een aantal ontbrekende onderdelen voor de printer, werd de K'NEX-printer inderdaad gerealiseerd. Hiermee kan het team inmiddels laagjes bacterien in een hydrogel printen.

Deel van het iGEM team in het lab met de 3D printer (Foto: Remco Zwinkels)

Boston

Na een maandenlange voorbereiding zal het team van de TU Delft meedoen aan de iGEM-competitie, van 24-28 september in Boston. iGEM is de grootste studentenwedstrijd in de synthetische biologie. Aan deze wedstrijd zullen meer dan 200 teams uit de hele wereld meedoen. Met de nieuwe techniek die de Delftse studenten ontworpen hebben, hopen zij op de eerste plaats te eindigen.