«Живая» татуировка

Татуировки, это целая культура. И те, кто их сделал впервые, говорять, что остановится невозможно, хочется еще вот тут и вот там, а еще вот этот символ.

Но с возрастом, некая часть татуировок сводится, потому что меняется время, меняется человек. Возможно, ученые и изобретатели в скором времени разработают более щадящий метод нанесения и первые шаги к этому уже сделаны.

Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) разработали и получили временную «татуировку», которая состоит из генетически запрограммированных живых клеток. Если объяснять наглядно, то это прототип – прозрачная наклейка с рисунком, похожим на дерево. Этот рисунок, в свою очередь разделен на секции, которые содержат живую флуоресцентную бактерию, что может вступать во взаимодействие с конкретно заданными химическими соединениями. Если под наклейкой кожа подвергается воздействию этих веществ, то «светит» соответствующий участок.

Уже целые десятилетия разрабатывают подобное, чтобы использовать в разных отраслях, например, материалы, которые реагируют на тепло можно использовать при создании самособирающихся или передвигающихся роботов, также материалы, которые реагирует на химические вещества, для создания всевозможных химических датчиков.

Большой скачек развития технологии 3D-печати открывает больше новых возможностей, и появились новые способы производства стимуло-реагирующих материалов, не требующие больших затрат.

Команда исследователей во главе с профессором Сюань Хэ Цяо из Массачусетского технологического института задумались о том, можно ли применить метод 3D-печати, если использовать живые клетки и их программирование. При более подробном изучении оказалось, что для этого не подходят клетки млекопитающих, потому что они не выдерживают условий процесса 3D-печати: сильного давления во время ультрафиолетового излучения, что используется для скрепления структуры, то есть идет упрочнение напечатанного материала, или сильного давления во время экструзии материала.

«Оказалось, что все эти клетки гибнут во время процесса печати. Дело в том, что клетки млекопитающих, по сути, представляют собой липидные двуслойные шарики. В общем, они слишком слабы и легко разрушаются», — говорит соавтор работы Хьён Ву Юк.

А вот клетки бактерий имеют прочную защитную оболочку и имеют высокий порог выносливости. Они совместимы с большинством гидрогелей, а те имеют в своем составе воду и полимеры, что часто используется в медицинских и лабораторных целях.

Были разработаны чернила, при этом использовались бактериальные клетки, генетически запрограммированные на флуоресцентную реакцию, если на них воздействовать различными химическими веществами. Это чернила с плотной структурой, ими можно печатать при достаточно высоком разрешении в 30 микрометров (0,03 миллиметра).

Ученые распечатали пробный рисунок на листе эластомера. Потом этот лист приклеили на кожу, которая предварительно была обработана определенными химическими веществами.

На протяжении нескольких часов контакта бактерий с химическими стимуляторами части нарисованной татуировки подсвечивались. Более того, были созданы бактериальные клетки, которые умеют «общаться между собой» и подсвечиваться при получении определенных сигналов друг от друга. Для апробации этого в трехмерной структуре наложили друг на друга два напечатанных гидрогелевыми нитями слоя. При контакте подсвечивались только те, которые получали коммуникационные сигналы.

«Это пока совсем уж далекое будущее, но в итоге мы хотим найти возможность печати живых вычислительных платформ, которые смогут использоваться в носимой электронике», — прокомментировал Юк.

В ближайшее время команда исследователей ищет область применения разработанной технологии, например в производстве химических датчиков, или как система доставки лекарственных препаратов, которые могут быть запрограммированы на определенное лекарство (например, получение глюкозы в организм) в нужное время.


Комментарии:

No Comments

Post a Comment