Znanstvenici su osmislili revolucionarnu tehniku tetoviranja zlata na živo tkivo, što predstavlja korak koji bi mogao revolucionarizirati fuziju ljudskih stanica i elektroničkih uređaja.
Znanstvenici su proširili litografiju nanootiska za utiskivanje zlatnih nanotočaka i nanožica na stanice fibroblasta živih mišjih embrija, što je značajan napredak prema zamršenijim sklopovima.
Značaj takvog pristupa nadilazi njegovu znanstvenofantastičnu privlačnost. David Gracias, inženjer sa Sveučilišta Johns Hopkins koji je vodio istraživački tim, predviđa izvanredne zdravstvene primjene te nove tehnike. Istraživanje vezano za rad njegova tima objavljeno je u časopisu Nano Letters.
Ako zamislite kamo sve ovo ide u budućnosti, željeli bismo imati senzore za daljinsko praćenje i kontrolu stanja pojedinačnih stanica i okoline koja ih okružuje u stvarnom vremenu, objašnjava Gracias.
Navedeni napredak u integraciji potaknut je hitnom potrebom da se premoste elektronika i ljudska biologija, što je pothvat prepun izazova za znanstvenike. Glavna prepreka leži u neskladu između živog tkiva i proizvodnih tehnika koje se koriste u proizvodnji elektronike. Postojeće metode, iako sposobne za fleksibilnost i minijaturizaciju, često koriste jake kemikalije, visoke temperature ili vakuume koji nisu kompatibilni sa živim tkivom.
Kako izgleda sam proces "tetoviranja"?
Gracias i njegov tim crpili su inspiraciju iz nanoimprint litografije, procesa koji uključuje utiskivanje nanorazmjernih uzoraka na materijal pomoću pečata. Iako zlato služi kao početni materijal, proces uključuje više koraka. Nakon utiskivanja uzorka na silicijsku pločicu obloženu polimerom, uzorak se prenosi na tanke staklene filmove. Nanosi se biološki spoj koji se zove cisteamin, a zatim hidrogel premaz.
Uzorak se zatim prenosi na stanice fibroblasta nakon tretmana želatinom. Rezultat je izvanredan: zlato se veže za stanicu, preživljavajući do 16 sati, bez ugrožavanja održivosti stanice. Ista tehnika također je uspješno primijenjena za pričvršćivanje nizova zlatnih nanožica na ex vivo mozgove štakora.
Utiranje puta složenijoj elektronici
Gracias naglašava novost tog postignuća. Pokazali smo da možemo pričvrstiti složene nanouzorke na žive stanice, istovremeno osiguravajući da stanica ne umre, ističe.
Naime, jednostavnost i isplativost litografije u nanorazmjerima utire put složenijoj elektronici, uključujući elektrode, antene i sklopove, da koegzistiraju ne samo sa živim tkivom već i s hidrogelovima i drugim mekim materijalima.
Znanstvenici predviđaju da će taj pristup nanouzorcima, u kombinaciji s utvrđenim tehnikama mikroproizvodnje, otvoriti nove mogućnosti za supstrate staničnih kultura, biohibridne materijale, bioničke uređaje i biosenzore.
Izvor: Science Alert
