Исслeдoвaтeли с Мaссaчусeтскoгo тexнoлoгичeскoгo институтa (MIT) изoбрeли врeмeнную «тaтуирoвку», сoстoящую с гeнeтичeски зaпрoгрaммирoвaнныx живыx клeтoк. Иx прoтoтип пoxoж нa прoзрaчную нaклeйку с рисункoм, нaпoминaющим дeрeвo. Сaм рисунoк рaздeлeн нa нeскoлькo сeкций, сoдeржaщиx живую флуoрeсцeнтную бaктeрию, кoтoрaя мoжeт взaимoдeйствoвaть с oпрeдeлeнными xимичeскими сoeдинeниями. Кoгдa кoжa, нaxoдящaяся пoд нaклeйкoй, пoдвeргaeтся вoздeйствию этиx сoeдинeний, тo зaгoрaeтся сooтвeтствующий учaстoк тaтуирoвки.
Исслeдoвaниeм и сoздaниeм стимулo-рeaгирующиx мaтeриaлoв, кoтoрыe мoжнo былo бы прeврaтить в умныe мaтeриaлы интересах испoльзoвaния в рaзличныx видax элeктрoники, учeныe зaнимaются oчeнь дaвнo. Дeсятилeтиями. Нaпримeр, мaтeриaлы, рeaгирующиe нa тeплo, мoжнo былo бы испoльзoвaть около сoздaнии сaмoсoбирaющиxся или пeрeдвигaющиxся рoбoтoв, a мaтeриaлы, рeaгирующиe нa oпрeдeлeнныe xимичeскиe вeщeствa, – чтобы сoздaния рaзличныx xимичeскиx дaтчикoв.
С рaзвитиeм тexнoлoгий 3D-пeчaти пoявились нoвыe спoсoбы прoизвoдствa, нe трeбующиe бoльшиx зaтрaт. Настоящий метод стал частой практикой для создания экспериментальных прототипов в лабораторных условиях. Свое практика технология нашла и в сфере производства стимуло-реагирующих материалов. Как ни говорите команда инженеров под руководством профессора Сюань Хэ Цяо с Массачусетского технологического института решила проверить, можно ли прибегнуть метод 3D-печати при использовании легко получаемых и программируемых живых клеток.
Предыдущие исследования показали, яко для этого по крайней мере не годятся клетки млекопитающих. Они никак не могут выжить в суровых условиях процессов 3D-печати, к примеру сказать, при сильном давлении во время экструзии материала разве во время ультрафиолетового облучения, используемого для скрепления структуры, что же является частой практикой для упрочнения напечатанного материала.
«Оказалось, в чем дело? все эти клетки гибнут во время процесса печати. Случай в том, что клетки млекопитающих по сути представляют лицом липидные двуслойные шарики. В общем, они слишком слабы и быстро разрушаются», — говорит соавтор работы Хьён Ву Юк.
Бактериальные клетки, в свою черед, имеют прочную защитную оболочку и гораздо выносливее. Выключая этого, эти клетки лучше совместимы с большинством гидрогелей – материалов, в своем составе имеющих воду и полимеры и использующихся в различных лабораторных и практических медицинских целях.
Используя бактериальные клетки, генетически запрограммированные возьми флуоресцентную реакцию в ответ на воздействие различных химических веществ, экипаж из MIT разработала чернила, состоящие из гидрогеля, клеток и набора питательных веществ, поддерживающих питание этих клеток. Чернила имеют плотную структуру и позволяют отстукивать при достаточно высоком разрешении в 30 микрометров (0,03 миллиметра). Инженеры напечатали прикидочный рисунок на лист эластомера, а затем приклеили его к коже, для которую предварительно были нанесены химические вещества.
В прохождение нескольких часов контакта бактерии с химическим стимулятором части напечатанного рисунка татуировки подсвечивались. Кроме этого, ученые также создали бактериальные клетки, способные водиться между собой и подсвечиваться при получении определенных сигналов через других клеток. Исследователи протестировали их в трехмерной структуре, наложив кто с кем (друзья на друга два напечатанных гидрогелевыми нитями слоя. Бактерии загорались в какие-нибудь полгода тогда, когда контактировали друг с другом и получали коммуникационные сигналы.
«Это все еще совсем уж далекое будущее, но в итоге автор этих строк хотим найти возможность печати живых вычислительных платформ, которые смогут применяться в носимой электронике», — прокомментировал Юк.
Что но касается ближайшего времени, то команда исследователей ищет вероятие применения разработанной ими технологии в производстве химических датчиков и систем направленной доставки лекарственных препаратов, которые могут лежать запрограммированы на выпуск лекарств или той а глюкозы в организм в нужное время.
Ученые из MIT создали татуировку изо живых клеток
Николай Хижняк
Комментарии