• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
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 + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
7 июля, 11:14
Игорь Байдов

Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.

6 июля, 14:44
Илья Гриднев

Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.

7 июля, 14:16
Марк Чернов

Астробиологи с помощью сложных трехмерных климатических моделей доказали, что растительная жизнь на Земле способна просуществовать еще около 1,8 миллиарда лет. Это значительно дольше, чем предсказывали предыдущие расчеты.

4 июля, 09:30
Любовь С.

Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.

6 июля, 14:44
Илья Гриднев

Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.

6 июля, 10:09
Дарья Губина

В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.

10 июня, 11:51
Александр Березин

Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.

25 июня, 16:20
Любовь С.

Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.

25 июня, 15:09
Марк Чернов

Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий