Para ilmuwan telah menemukan cara untuk ‘mentato’ sel hidup dengan emas: ScienceAlert

Ini mungkin tampak seperti solusi sempurna, namun teknik baru menato emas pada jaringan hidup adalah sebuah langkah menuju integrasi sel manusia dengan perangkat elektronik.

Dengan mengandalkan teknik pembuatan yang disebut nanolithography, para ilmuwan mencetak embrio tikus hidup Fibroblas Dengan pola titik-titik emas dan kawat nano. Mereka mengatakan ini adalah langkah pertama yang penting menuju penambahan sirkuit yang lebih kompleks.

Dan itu bukan hanya karena cyborg itu keren. Dan menurut para ilmuwan yang mengembangkannya, yang dipimpin oleh insinyur David Gracias dari Universitas Johns Hopkins, teknologi ini dapat memiliki penerapan kesehatan yang luar biasa.

“Jika Anda membayangkan ke mana arah semua ini di masa depan, kami ingin memiliki sensor yang dapat memantau dan mengontrol status masing-masing sel dan lingkungan di sekitar sel tersebut dari jarak jauh secara real-time.” kata Gracias.

“Jika kita mempunyai teknik untuk melacak kesehatan sel-sel yang terisolasi, mungkin kita bisa mendiagnosis dan mengobati penyakit jauh lebih awal dan tidak menunggu sampai seluruh organ rusak.”

Para insinyur telah mencari cara untuk mengintegrasikan elektronik dengan biologi manusia selama beberapa waktu, namun terdapat hambatan yang signifikan dalam prosesnya. Salah satu rintangan terbesarnya adalah ketidakcocokan jaringan hidup dengan teknik manufaktur yang digunakan dalam elektronik.

Meskipun ada cara untuk membuat benda menjadi kecil dan fleksibel, cara tersebut sering kali menggunakan bahan kimia keras, suhu tinggi, atau penyedot debu yang merusak jaringan hidup atau bahan lunak berbahan dasar air.

Gracias dan timnya mengembangkan teknik mereka Nanolitografi Seperti itulah bunyinya: menggunakan stempel untuk mencetak pola berskala nano pada material. Di sini, bahannya emas, tapi itu baru langkah pertama prosesnya. Setelah model dibuat, model tersebut harus dipindahkan dan ditempelkan pada jaringan hidup.

Para peneliti pertama kali mencetak emas skala nano ke wafer silikon berlapis polimer. Selanjutnya, polimer dilebur sehingga polanya dapat ditransfer ke film kaca tipis, lalu diolah dengan senyawa biologis yang disebut sistamindan dilapisi hidrogel.

Kemudian model dikeluarkan dari kaca dan diproses agar-agarsebelum dipindahkan ke fibroblas. Akhirnya hidrogel dilarutkan. Sistamin dan gelatin membantu mengikat emas ke dalam sel, lalu menyimpannya dan berpindah bersama sel selama 16 jam berikutnya.

Mereka menggunakan teknik yang sama untuk memasang rangkaian kawat nano emas ke dalamnya ex vivo otak tikus. Namun mereka mengatakan fibroblas merupakan temuan paling menarik.

“Kami telah menunjukkan bahwa kami dapat menempelkan pola nano yang kompleks pada sel hidup, sekaligus memastikan bahwa sel tersebut tidak mati.” kata Gracias.

“Ini adalah temuan yang sangat penting bahwa sel dapat hidup dan bergerak dengan tato karena seringkali terdapat ketidakcocokan besar antara sel hidup dan metode yang digunakan para insinyur untuk memproduksi elektronik.”

Karena nanolitografi relatif sederhana dan berbiaya rendah, penelitian ini mewakili jalan ke depan dalam pengembangan elektronik yang lebih kompleks seperti elektroda, antena, dan sirkuit, untuk diintegrasikan tidak hanya dengan jaringan hidup, tetapi juga dengan jaringan hidup. hidrogel Dan bahan lunak lainnya yang tidak sesuai dengan metode pembuatan yang keras.

“Kami mengantisipasi proses pola nano ini, bersama dengan kelas material yang berbeda dan teknik mikrofabrikasi standar seperti fotolitografi dan litografi berkas elektron.” tulis para peneliti“Untuk membuka peluang bagi pengembangan substrat kultur sel baru, biomaterial hibrida, perangkat elektronik, dan biosensor.”

Penelitian ini telah dipublikasikan di Surat Nano.