Як із наукової фантастики. Татуйовані золотом клітини зможуть діагностувати захворювання

Коли ми думаємо про татуювання, то уявляємо собі хитромудрі візерунки або улюблені цитати, нанесені на шкіру. Але вчені пішли далі і піддали "татуюванню" золотом живі клітини. Ні, це не нова модна тенденція, а захоплива наукова розробка, яка стирає межі між біологією та електронікою, пише ScienceAlert.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Вчені з Університету Джона Гопкінса розробили інноваційний спосіб "друку" золотих візерунків на живих клітинах. І ці неймовірно маленькі візерунки відкривають шлях до об'єднання клітин з електронними схемами.

На перехресті природи, мистецтва і технологій вчені створили золоті "татуювання" для клітин, які можуть зробити революцію в діагностиці захворювань.

Вчені пішли на таку незвичайну процедуру аж ніяк не для того, щоб змусити клітини "сяяти". За їхніми діями стоїть спроба прокласти шлях до більш персоналізованого і поглибленого контролю над здоров'ям людей. Інженер Девід Грасіас, провідний автор дослідження, уявляє собі майбутнє, в якому ми зможемо дистанційно спостерігати за окремими клітинами та різними процесами в організмі на ранніх етапах. Це може означати можливість виявлення захворювань на ранніх стадіях, потенційно задовго до того, як вони зруйнують цілий орган.

Однак з'єднати електроніку та біологію не так-то просто. Проблема полягає в такому. Методи, що використовуються для створення електронних пристроїв, можуть бути вельми недружні щодо живих клітин. Уявіть собі спробу впровадити електроніку в м'яке желе — це дуже тонка і ризикована робота. На щастя для вчених, саме золото стало ключовим компонентом, що не спричиняє миттєве відторгнення організму і загибель клітини.

Як вони це зробили

Група дослідників звернулася до техніки, відомої як наноімпринтна літографія. Це означає, що за допомогою крихітного штампа в золото вдруковуються надмалі візерунки. Але це тільки перший крок у ланцюжку найскладніших процесів, що лежать в основі методу. Справжній фокус полягає в тому, щоб змусити ці візерунки закріплюватися на живих тканинах.

Ось спрощена версія цього процесу:

1. Надрукувати золоті візерунки на кремнієвій пластині (покритій полімером)
2. Розчинити полімер, перенісши золоті візерунки на тонкі скляні плівки
3. Обробити скло з візерунком спеціальними біологічними сполуками і покриттями
4. Перенести візерунок на живу клітину
5. Нарешті, акуратно розчинити навколишні матеріали, залишаючи тільки золоте татуювання на клітці

Кінцевий результат являє собою живі клітини, прикрашені золотими візерунками, які можуть рухатися і нормально функціонувати протягом декількох годин поспіль.

Не тільки клітини

Цей метод не обмежується лише клітинами. Вченим також вдалося прикріпити аналогічні золоті структури до тканин мозку щурів. Однак успіх із клітинами, особливо в тому, що вони залишаються живими та функціональними після "татуювання", розглядають як найбільш обнадійливий результат.

Загальна картина

Ця методика не просто цікава наука, що перевіряє межі можливого, адже вона пропонує практичне рішення для поєднання електроніки та живих тканин. Простіше кажучи, вона може прокласти шлях до створення передових пристроїв, які зможуть інтегруватися з нашим тілом у такий спосіб, якого ми ще ніколи не бачили, позитивно впливаючи на наше здоров'я. Подумайте про біонічні пристрої або передові датчики, здатні відстежувати стан нашого здоров'я на клітинному рівні та вчасно доставляти ліки й починати лікування.

Підбиваючи підсумок, можна сказати, що ідея "золотих татуювань" на клітинах ще тільки зароджується, але, можливо, це лише проблиск майбутнього, в якому біологія та електроніка працюватимуть рука об руку для збільшення тривалості життя людей.

Раніше Фокус писав про створення вченими імплантату у вигляді татуювання на серці, здатного фіксувати і лікувати аритмію. Новий графеновий серцевий імплантат легко коригує аномальні ритми за допомогою світла.

Також Фокус писав про створення біорозкладного імплантату, який легко доставляє потрібні організму ліки. Легко керований і безпечний для тіла імплант дає змогу уникнути хірургічного видалення і постійного перепрограмування обладнання.

Важливо! Ця стаття ґрунтується на останніх наукових і медичних дослідженнях і не суперечить їм. Текст має виключно інформаційний характер і не містить медичних порад. Для встановлення діагнозу обов'язково зверніться до лікаря.