Команда из Массачусетского технологического института разработала на основе генетически модифицированных клеток бактерий новый метод 3D-печати, который позволяет создавать «живые татуировки», реагирующие на различные стимулы. Электронные татуировки и технологии интеллектуальных чернил демонстрируют потрясающий потенциал в плане наносимых на тело сенсорных устройств. В то время как инженеры по всему миру экспериментируют с различными искусственными материалами, команда Массачусетского технологического института задалась вопросом, могут ли живые клетки быть интегрированы в организм для функционального использования. Изначально нужно было определить, какие органические клетки можно использовать, и оказалось, что для этого лучше всего подходят клеточные стенки бактерий, поскольку они могут выдержать силу напора трехмерного принтера.
Бактерии также оказались полностью совместимыми с гидрогелями, необходимыми для точной 3D-печати. Чтобы проверить методику, команда создала из бактериальных клеток трехмерное изображение дерева на эластомерном слое. Бактерии в каждой «ветви дерева» были спроектированы так, чтобы реагировать на различные химические стимулы.
Живая татуировка может показаться просто очередным забавным и бесполезным аксессуаром, однако у ученых куда более серьезные намерения. Их изобретение — не попытка запустить новую моду, а универсальный и компактный биологический датчик. Как поясняют сами инженеры в статье, опубликованной в Advanced Materials, подобные татуировки могут быть использованы для обнаружения вредных веществ в окружающей среде. Всякий раз, когда в воздухе появляются опасные токсины, рисунок будет подавать своему владельцу сигнал об угрозе.
Вот как это работает: изначально бактериальные клетки программируются так, чтобы реагировать на определенные химические вещества. После этого их смешивают с гидрогелем и питательными веществами, необходимыми для поддержания жизнедеятельности клеток. С помощью 3D-принтера, смесь в несколько слоев наносится на прозрачную пленку, формируя тем самым живую структуру — в данном случае древовидной формы. Это очень удобный и наглядный пример: каждая ветвь состоит из клеток, чувствительных к тому или иному веществу. После нанесения татуировки на кожу, ее «ветви» загораются при воздействии соответствующего химического соединения.
Помимо токсинов, подобные татуировки также можно использовать для измерения температуры или уровня pH. Ученые также предполагают, что с помощью данной технологии можно изготавливать капсулы для лекарственных средств, которые будут высвобождать свое содержимое спустя определенный промежуток времени после попадания в организм — это избавит человека от необходимости многократного приема таблеток в течение суток. Кроме того, однажды эта технология может стать основой для самых настоящих биокомпьютеров!
Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!
