2024-04-06 19:04 来源：得道网
伦敦帝国理工学院的研究人员已经对细菌进行了基因工程改造，以培育出不含动物和塑料的皮革，这种皮革可以自己染色。
近年来，科学家和公司已经开始使用微生物来种植可持续纺织品或为工业生产染料，但这是第一次设计细菌来同时生产材料和自身的色素。
合成化学染色是时尚界最具环境毒性的工艺之一，黑色染料——尤其是那些用于皮革染色的染料——尤其有害。帝国理工学院的研究人员开始用生物学来解决这个问题。
为了解决这个问题，研究人员表示，他们的自动染色素食、无塑料皮革已经被制成了鞋子和钱包的原型，这代表着在追求更可持续的时尚方面迈出了一步。
他们的新工艺发表在《自然生物技术》杂志上，理论上也可以让细菌生长出各种鲜艳的颜色和图案的材料，并制造出棉花和羊绒等其他纺织品的更可持续的替代品。
来自伦敦帝国理工学院生物工程系的首席作者汤姆·埃利斯教授说:“发明一种新的、更快的方法来生产可持续的、自染色的皮革替代品，是合成生物学和可持续时尚的一项重大成就。”
细菌纤维素本质上是纯素的，它的生长只需要少量的碳排放、水、土地使用和养殖奶牛的时间。
“与塑料皮革替代品不同，细菌纤维素也可以在没有石化产品的情况下制造，并且可以在环境中安全无毒地进行生物降解。”
设计师合作
研究人员通过修改一种能产生微生物纤维素的细菌的基因，创造出了这种能自我染色的皮革替代品。微生物纤维素是一种坚固、柔韧、有延展性的材料，已经在食品、化妆品和纺织品中广泛使用。基因改造“指示”生长这种物质的微生物也产生深黑色色素，即真黑色素。
他们与设计师合作，通过在定制的鞋形容器中培养一层细菌纤维素来培养鞋的上部(不含鞋底)。经过14天的生长，纤维素形成了正确的形状，他们在30°C的温度下轻轻摇晃了两天，以激活细菌产生的黑色色素，使其从内部染色。
他们还种植了两片独立的纤维素片，把它们切成合适的尺寸，然后缝在一起，制成了一个黑色钱包。
除了原型外，研究人员还证明，可以利用其他微生物的基因对细菌进行改造，使其对蓝光产生反应。通过用蓝光在床单上投射一个图案或标志，细菌会产生彩色蛋白质，然后发光。
这允许他们在材料生长时将图案和标志投射到细菌培养物上，导致图案和标志从材料内部形成。
研究报告的合著者肯尼斯·沃克博士是伦敦帝国理工学院生物工程系的负责人，目前在工业界工作。他说:“正如我们的原型所展示的那样，我们的技术适用于足够大的规模，可以制造出现实生活中的产品。”从这里开始，我们可以考虑美学以及其他形状、图案、纺织品和颜色。
这项工作还表明，当科学家和设计师一起工作时，可能会产生影响。作为新型细菌生长纺织品的当前和未来用户，设计师在倡导令人兴奋的新材料并提供专家反馈以改进形式，功能和向可持续时尚转变方面发挥着关键作用。”
绿色的衣服
研究小组目前正在试验各种彩色颜料，以使用那些也可以由材料生长微生物产生的颜料。
研究人员和合作者也刚刚从英国研究与创新(UKRI)的生物技术和生物科学研究委员会(BBSRC)获得了200万英镑的资助，利用工程生物学和细菌纤维素来解决更多的时尚问题，比如皮革生产线上有毒铬的使用。
埃利斯教授说:“微生物已经直接解决了动物皮革和塑料皮革的许多问题，我们计划让它们准备好扩展到新的颜色、材料和图案上。”
“我们期待着与时尚界合作，让我们穿的衣服在整个生产线上都更环保。”
作者与现代合成公司密切合作，现代合成公司是一家位于伦敦的生物设计和材料公司，专门研究创新的微生物纤维素产品。
这项工作由工程和物理科学研究委员会和BBSRC资助，两者都是UKRI的一部分。
