Los científicos han encontrado una manera de ‘tatuar’ células vivas con oro: ScienceAlert

Puede parecer la solución perfecta, pero la nueva técnica de tatuar oro en tejido vivo es un paso hacia la integración de las células humanas con los dispositivos electrónicos.

Apoyándose en una técnica de fabricación llamada nanolitografía, los científicos imprimieron un embrión de ratón vivo fibroblastos Con patrones de puntos dorados y nanocables. Dicen que este es un primer paso importante hacia la adición de circuitos más complejos.

Y no es sólo porque los cyborgs sean geniales. Y según los científicos que la desarrollaron, liderados por el ingeniero David Gracias de la Universidad Johns Hopkins, esta tecnología podría tener sorprendentes aplicaciones en la salud.

Los fibroblastos de ratón están ‘tatuados’ con nanopuntos de oro. (Kwok et al., nanoluz.2023)

“Si imaginamos hacia dónde irá todo esto en el futuro, nos gustaría tener sensores para monitorear y controlar de forma remota el estado de las células individuales y el entorno alrededor de esas células en tiempo real”. dice gracias.

“Si tuviéramos técnicas para rastrear la salud de células aisladas, tal vez podríamos diagnosticar y tratar enfermedades mucho antes y no esperar a que se dañe todo el órgano”.

Los ingenieros han estado buscando una manera de integrar la electrónica con la biología humana durante algún tiempo, pero hay importantes obstáculos en el camino. Uno de los mayores obstáculos es la incompatibilidad del tejido vivo con las técnicas de fabricación utilizadas en la electrónica.

Aunque hay formas de hacer cosas pequeñas y flexibles, a menudo se utilizan productos químicos agresivos, altas temperaturas o aspiradoras que destruyen el tejido vivo o los materiales blandos a base de agua.

Montón de nanocables de oro unidos a un ex-vivo Cerebro de rata. (Kwok et al., nanoluz.2023)

Gracias y su equipo se basaron en su técnica. Nanolitografía Que es más o menos lo que parece: usar un sello para imprimir patrones a nanoescala en el material. Aquí el material es oro, pero ese es sólo el primer paso del proceso. Una vez realizado el modelo, se debe transferir y adherir al tejido vivo.

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Los investigadores imprimieron por primera vez oro a nanoescala en una oblea de silicio recubierta. polímero. A continuación, se fundió el polímero para que el patrón pudiera transferirse a películas delgadas de vidrio, donde se trató con un compuesto biológico llamado cistaminay recubierto de hidrogel.

Luego se retiró el modelo del cristal y se procesó. gelatinaantes de ser transferido a un fibroblasto. Finalmente, se disolvió el hidrogel. La cistamina y la gelatina ayudaron a unir el oro a la célula, donde permaneció y se movió con la célula durante las siguientes 16 horas.

Usaron la misma técnica para unirle matrices de nanocables de oro. ex-vivo cerebros de rata. Pero dicen que los fibroblastos representan el hallazgo más interesante.

Diagrama que muestra el proceso de transporte al interior de la célula. (Kwok et al., nanoluz., 2023)

“Hemos demostrado que podemos unir nanopatrones complejos a células vivas, garantizando al mismo tiempo que la célula no muera”. dice gracias.

“Es un hallazgo muy importante que las células puedan vivir y moverse con tatuajes porque a menudo existe una enorme incompatibilidad entre las células vivas y los métodos que utilizan los ingenieros para fabricar productos electrónicos”.

Debido a que la nanolitografía es relativamente simple y de bajo costo, este trabajo representa un camino a seguir en el desarrollo de componentes electrónicos más complejos, como electrodos, antenas y circuitos, que se integrarán no sólo con tejidos vivos, sino también hidrogeles Y otros materiales blandos que no son compatibles con métodos de fabricación severos.

“Anticipamos este proceso de nanopatrones, junto con diferentes clases de materiales y técnicas de microfabricación estándar, como la fotolitografía y la litografía por haz de electrones”. escriben los investigadores“Abrir oportunidades para el desarrollo de nuevos sustratos de cultivo celular, biomateriales híbridos, dispositivos electrónicos y biosensores”.

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La investigación ha sido publicada en Nano letras.

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