Учени откриха начин да „татуират“ живи клетки със злато

Н ова техника за татуиране на злато върху жива тъкан е стъпка към интегрирането на човешки клетки с електронни устройства.

Чрез надграждане на техника за производство, наречена наноимпринт литография, учени са отпечатали живи миши ембрионални клетки с шарки от златни наноточки и наножици.

Според експерти това е значителна първа стъпка към иновации в сектора на здравеопазването. "Техниката може да има невероятни приложения за здравето", смята Дейвид Грасиас от университета Джон Хопкинс. 

„В бъдеще, бихме искали да имаме сензори за дистанционно наблюдение и контрол на състоянието на отделните клетки и околната среда“, казва Грасиас.

„Ако имахме технологии за проследяване на здравето на изолираните клетки, може би бихме могли да диагностицираме и лекуваме болести много по-рано, а не да чакаме, докато целият орган бъде повреден“, посочва още той. 

Инженерите от известно време търсят начин да интегрират електрониката с човешката биология, но пред учените има значителни пречки. Едно от най-големите препятствия е несъвместимостта на живата тъкан с производствените техники, използвани за конструиране на електроника, пише Science Alert.

Грасиас и неговият екип базират техниката си на наноимпринт литография. "Системата използва печат за отпечатване на наномащабни модели в материал. Използваният от учените материал е злато, но това е само първата стъпка от процеса. След като моделът е направен, той трябва да бъде прехвърлен и прилепен към жива тъкан", пише още изданието.

Изследователите първо са отпечатали златото в наномащаб върху силиконова пластина, покрита с полимер. "След това полимерът се разтваря, така че шаблонът да може да се пренесе върху тънък стъклен материал, където се третира с биологично съединение, наречено цистеамин, и се покрива с хидрогел", пояснява още Science Alert.

"След това шаблонът беше отстранен от стъклото и обработен с желатин, преди да бъде прехвърлен във фибробластна клетка. Накрая хидрогелът се разтваря. Цистеаминът и желатинът помогнаха на златото да се свърже с клетката", обяснява Дейвид Грасиас.

Учените са използвали техниката, за да прикрепят масиви от златни нанопроводници към мозъка на плъх. 

„Показахме, че можем да прикрепим сложни наномодели към живи клетки, като същевременно гарантираме, че тя няма да умре“, казва Грасиас.

„Клетките могат да живеят и да се движат с татуировките, често има значителна несъвместимост между живите клетки и методите, които инженерите използват за производството на електроника“, обяснява експертът. 

Наномащабната литография е относително проста и евтина, посочва ученият. Той обяснява, че проучванията в сферата ще спомогнат за разработването на по-сложна електроника като електроди, антени и вериги, които ще бъдат интегрирани не само с живи тъкани, но и с хидрогелове и други меки материали.

„Очакваме този процес на нанообразуване, съчетан с различни класове материали и стандартни техники за микрофабрикация като фотолитография и литография с електронни лъчи, да отвори възможности за разработването на нови субстрати за клетъчни култури, биохибридни материали, бионични устройства и биосензори", пишат изследователите.