08.08.2023, 14:01
Сергей Васильев
1,6 тыс

Биологи научились делать клеткам электронные «татуировки»

❋ 4.9

Новая технология позволяет закрепить наноразмерные микросхемы прямо на поверхности клетки, не мешая ее нормальному функционированию. В будущем это позволит отслеживать состояние индивидуальных клеток для исследований и медицины.

Золотая микросхема на поверхности фибробласта
Золотая микросхема на поверхности фибробласта / ©Kam Sang Kwok, Soo Jin Choi, Gracias Lab, Johns Hopkins University / Автор: Visellia Orfius

Инженеры и ученые разных стран активно работают над созданием электронных «татуировок» из гибкой электроники. Они позволяют крепить тончайшие микросхемы непосредственно на кожу или поверхность внутреннего органа — например, для мониторинга состояния пациентов или даже уровня алкоголя в крови. А команда из американского Университета Джонса Хопкинса сумела применить такой подход в нанометровых масштабах. Их метод позволяет крепить электронную «татуировку» на отдельных живых клетках. О нем рассказывается в новой статье, опубликованной в журнале Nano Letters.

Используя нанолитографию, Дэвид Грасиас (David Gracias) и его коллеги сконструировали микросхему из сфер и тончайших нитей из золота, покрыв их функциональными аминогруппами. После этого устройство заключили в мягкий, заполненный водой гидрогель на основе альгиновой кислоты. Затем его поместили на поверхность клетки (в экспериментах ученые использовали человеческие фибробласты — клетки соединительной ткани).

Там гидрогель растворялся, а аминогруппы соединялись с полисахаридами межклеточного матрикса, который выделяют клетки, и «приклеивались» к их поверхности. Авторы исследования показали, что такая процедура не нарушает ни состояние, ни функциональность, ни даже подвижность фибробластов. При этом клетка получает «интерфейс», позволяющий связать биологическую активность с дополнительными электронными компонентами.

В будущем такие электронные «татуировки» можно будет использовать для самых разных задач, включая мониторинг и даже активное воздействие на индивидуальные клетки как вне организма, так и прямо в теле. «Если появятся технологии для отслеживания состояния отдельных клеток, мы сможем диагностировать и лечить болезни на самых ранних стадиях, не дожидаясь, пока будет поврежден целый орган», — отметил Дэвид Грасиас.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
14 сентября, 07:49
Марк Чернов

Британские физики впервые визуализировали процесс, при котором две отрицательно заряженные молекулы ДНК сближаются и пристыковываются друг к другу точно в местах с одинаковым генетическим кодом вопреки ожидаемому отталкиванию. Прямое наблюдение этого механизма подтвердило 20-летнюю гипотезу и раскрыло фундаментальные процессы восстановления генома, деления клеток и развития онкологических заболеваний.

14 сентября, 11:27
Марк Чернов

Японские ученые выяснили, что даже короткий вдох аромата свежесваренного кофе способен быстро улучшить эмоциональное состояние и уменьшить уровень стресса. У молодых участников эксперимента всего за пять минут вдыхания кофейного аромата снизились показатели тревожности, усталости и подавленности. При этом частота сердечных сокращений практически не изменилась.

14 сентября, 10:27
Игорь Байдов

Падение астероида примерно 66 миллионов лет назад запустило цепь событий, которые привели к вымиранию нептичьих динозавров. Однако некоторые группы пресмыкающихся пережили эту катастрофу и начали быстро восстанавливаться. Всего через несколько сотен тысяч лет после случившегося в реках Северной Америки уже охотился двухметровый хищник с необычными зубами, способными дробить твердую пищу. Его остатки помогли ученым понять, как аллигаторы развивались практически сразу после вымирания.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

12 сентября, 09:45
Любовь С.

Превратив почти 30 лет наблюдений за сверхмассивной черной дырой в видео, астрономы выяснили, что яркие участки в джете движутся совсем не так, как считалось раньше.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий