Татуированные золотом клетки смогут диагностировать заболевания

Фото: Kwok et al., Nano Lett

Когда мы думаем о татуировках, то представляем себе замысловатые узоры или любимые цитаты, нанесенные на кожу. Но ученые пошли дальше и подвергли "татуировке" золотом живые клетки. Нет, это не новая модная тенденция, а захватывающая научная разработка, которая стирает границы между биологией и электроникой, пишет ScienceAlert.

Ученые из Университета Джона Хопкинса разработали инновационный способ "печати" золотых узоров на живых клетках. И эти невероятно маленькие узоры открывают путь к объединению клеток с электронными схемами.

На перекрестке природы, искусства и технологий ученые создали золотые "татуировки" для клеток, которые могут произвести революцию в диагностике заболеваний.

Ученые пошли на такую необычную процедуру отнюдь не для того, чтобы заставить клетки "сиять". За их действиями стоит попытка проложить путь к более персонализированному и углубленному контролю над здоровьем людей. Инженер Дэвид Грасиас, ведущий автор исследования, представляет себе будущее, в котором мы сможем дистанционно наблюдать за отдельными клетками и различными процессами в организме на самых ранних этапах. Это может означать возможность выявления заболеваний на ранних стадиях, потенциально задолго до того, как они разрушат целый орган.

Однако соединить электронику и биологию не так-то просто. Проблема заключается в следующем. Методы, используемые для создания электронных устройств, могут быть весьма недружелюбны по отношению к живым клеткам. Представьте себе попытку внедрить электронику в мягкое желе — это очень тонкая и рискованная работа. К счастью для ученых, именно золото стало ключевым компонентом, не вызывающим сиюминутное отторжение организма и гибель клетки.

Как они это сделали

Группа исследователей обратилась к технике, известной как наноимпринтная литография. Это означает, что с помощью крошечного штампа в золото впечатываются сверхмалые узоры. Но это только первый шаг в цепочке сложнейших процессов, лежащих в основе метода. Настоящий фокус заключается в том, чтобы заставить эти узоры закрепляться на живых тканях.

Вот упрощенная версия этого процесса:

• Напечатать золотые узоры на кремниевой пластине (покрытой полимером)
• Растворить полимер, перенеся золотые узоры на тонкие стеклянные пленки
• Обработать стекло с узором специальными биологическими соединениями и покрытиями
• Перенести узор на живую клетку
• Наконец, аккуратно растворить окружающие материалы, оставляя только золотую татуировку на клетке

Конечный результат представляет собой живые клетки, украшенные золотыми узорами, которые могут двигаться и нормально функционировать в течение нескольких часов подряд.

Не только клетки

Этот метод не ограничивается только клетками. Ученым также удалось прикрепить аналогичные золотые структуры к тканям мозга крыс. Однако успех с клетками, особенно в том, что они остаются живыми и функциональными после "татуировки", рассматривается как наиболее обнадеживающий результат.

Общая картина

Эта методика не просто интересная наука, проверяющая границы возможного, ведь она предлагает практическое решение для совмещения электроники и живых тканей. Проще говоря, она может проложить путь к созданию передовых устройств, которые смогут интегрироваться с нашим телом таким образом, какого мы еще никогда не видели, положительно влияя на наше здоровье. Подумайте о бионических устройствах или передовых датчиках, способных отслеживать состояние нашего здоровья на клеточном уровне и своевременно доставлять лекарства и начинать лечение.

Подводя итог, можно сказать, что идея "золотых татуировок" на клетках еще только зарождается, но, возможно, это лишь проблеск будущего, в котором биология и электроника будут работать рука об руку для увеличения продолжительности жизни людей.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист AOinform