细菌在复杂的三维多孔环境中无处不在,例如生物组织和凝胶以及地下土壤和沉积物。在这里,我们开发了一种将密集的细菌菌落3D打印到卡住的颗粒状水凝胶基质中的方法,以研究它们在复杂环境中的生长和运动。研究表明,与在平坦表面上的液体培养物相比,栖息在多孔环境中的细菌的传播特性存在以前未知的差异。
开发使用颗粒状水凝胶基质,该基质由在液体细菌培养物中膨胀的卡住的生物相容性水凝胶颗粒组成,作为多孔培养皿来限制3D细胞。以前的研究仅限于约一毫升的小样品体积,因此实验时间尺度短,并且在定义具有高空间分辨率的接种几何形状的能力方面也受到限制。我们已经确定细菌的细胞扩散特性取决于细胞的孔径和运动性。