罗切斯特大学微生物学家团队成功将一台 Ender 3 FDM 3D 打印机改装为用于工程化活体材料（ELM）研究的低成本 3D 生物打印机。该设备造价仅为 450 美元，显著降低了 ELM 研究的技术门槛，因为传统生物打印机的价格通常超过 10 万美元。
合成生物学旨在结合工程学与微生物学，将微生物视为物理构建块以实现特定功能。安妮·S.梅耶尔等人在《ACS 应用聚合物材料杂志》发表相关论文指出，高昂的硬件成本及维护难度此前限制了该领域的进展。为此，研究人员基于 Ender 3 打造了一款开源且实惠的生物打印解决方案。
在硬件改造方面，团队保留了原打印机的大部分结构，主要将打印头替换为注射器系统。该注射器配备了定制 3D 打印的 PETG 元件，兼容 10 毫升玻璃 Luer-lock 注射器，并通过活塞机制精确控制挤出与收缩。工作流程沿用常规 3D 打印模式：使用 SolidWorks 创建 CAD 模型并导出 STL 文件，随后在 Slic3r 中进行切片处理。
针对生物打印特性，研究人员对 Slic3r 参数进行了专门调整以匹配 0.254 毫米针头。通过将挤出乘数降至 0.004，实现了在 23 毫米/秒打印速度下 2 毫升/小时的流量输出。
该研究采用细菌与酸盐混合物作为生物墨水。其中，阿加洛斯（Agarose）用于长期培养，使打印出的 ELM 结构可维持 4 周或更长时间；而海藻酸盐（Alginate）则用于支持泥，其富含离子的特性促使 alg 酸链交叉连接，形成封装活体细菌的固体结构。
尽管论文实验主要聚焦于细菌，但该技术展示了探索理想特征生物材料的潜力，包括用于抗菌治疗的生物膜、塑料降解菌以及废水处理用的细菌纤维素等。随着 ELM 研究成本的降低，其在多个领域的应用前景有望加速发展，甚至可能衍生出基于细菌的生物塑料 3D 打印丝，供 FDM 打印机使用。
