Biofabrication with microbial cellulose: from bioadaptive designs to living materials
Notice bibliographique
Résumé
Nanocellulose is not only a renewable material but also brings functions that are opening new technological opportunities. Here we discuss a special subset of this material, in its fibrillated form, which is produced by aerobic microorganisms, namely, bacterial nanocellulose (BNC). BNC offers distinct advantages over plant-derived counterparts, including high purity and high degree of polymerization as well as crystallinity, strength, and water-holding capacity, among others. More remarkably, beyond classical fermentative protocols, it is possible to grow BNC on non-planar interfaces, opening new possibilities in the assembly of advanced bottom-up structures. In this review, we discuss the recent advances in the area of BNC-based biofabrication of three-dimensional (3D) designs by following solid- and soft-material templating. These methods are shown as suitable platforms to achieve bioadaptive constructs comprising highly interlocked biofilms that can be tailored with precise control over nanoscale morphological features. BNC-based biofabrication opens applications that are not possible by using traditional manufacturing routes, including direct ink writing of hydrogels. This review emphasizes the critical contributions of microbiology, colloid and surface science, as well as additive manufacturing in achieving bioadaptive designs from living matter. The future impact of BNC biofabrication is expected to take advantage of material and energy integration, residue utilization, circularity and social latitudes. Leveraging existing infrastructure, the scaleup of biofabrication routes will contribute to a new generation of advanced materials rooted in exciting synergies that combine biology, chemistry, engineering and material sciences.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».