• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
17 января, 09:54
Полина Меньшова
1,3 тыс

Ученые впервые напечатали 3D-объекты внутри живых клеток

❋ 5.4

Исследователи из Словении напечатали трехмерную фигурку слона и узоры наподобие штрихкода внутри живых клеток, не внося изменений в ДНК. Ранее это считалось невозможным.

Ученые напечатали трехмерную фигурку слона внутри живой клетки / © Maruša Mur et al., Advanced Materials
Ученые напечатали трехмерную фигурку слона внутри живой клетки / © Maruša Mur et al., Advanced Materials

3D-печать активно используется в разных сферах науки и производства. Например, с помощью специальных принтеров можно создавать органы для трансплантации, продукты питания и детали для космических кораблей.

Специалисты из Института Йожефа Стефана в Словении разработали технологию, позволяющую печатать 3D-объекты внутри клеток живого организма. Статья по этой теме появилась в научном журнале Advanced Materials.

Сначала в клетку вводили каплю фоторезиста — жидкого полимерного светочувствительного материала, который затвердевает под воздействием лазера. Однако в основном такие вещества токсичны, а клеточная мембрана (тонкая эластичная оболочка) может разорваться после инъекции, так как затвердевание происходит везде, куда попадает излучение.

Чтобы перечисленных проблем не возникло, авторы статьи выбрали биосовместимый, наименее токсичный материал, а также использовали метод двухфотонной полимеризации — «заставили» фоторезист затвердевать только в том случае, если на него одновременно воздействуют два луча. Это позволило работать с каплей внутри клетки постепенно: ученые слой за слоем, сверху вниз формировали необходимый силуэт с помощью лазера, не повреждая остальную часть клетки.

После завершения печати остатки фоторезиста растворялись, и внутри клетки оставался только созданный объект. Таким образом команда ученых смогла напечатать трехмерную фигурку слона высотой 10 микрометров и узоры, внешне напоминающие штрихкод. Выжили после манипуляции около 50% клеток, причем некоторые из них продолжили делиться и передали напечатанный объект одной из дочерних клеток.

Исследователи вводили в клетку каплю светочувствительного материала и с помощью лазера формировали нужный объект / © Maruša Mur et al., Advanced Materials

Авторы статьи планируют в дальнейшем улучшить разработанную технологию, в частности сделать так, чтобы после печати больше клеток оставалось живыми. Команда предполагает, что для этой цели подойдет водорастворимый фоторезист на основе гидрогеля: он способен распространяться по всей клетке, а значит даст возможность печатать более крупные и сложные объекты в любом месте внутри нее.

Применять 3D-печать внутри клетки можно будет для доставки лекарств в организм, для создания внутриклеточных маркеров в рамках медицинских исследований, изучения взаимодействия клеток с искусственными структурами. Кроме того, разработка может способствовать развитию методов клеточной терапии.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Журналист, преподаватель НИУ ВШЭ, главный редактор медиа о русском языке «Изборник». Специализируется на популяризации лингвистики, психологии, нейробиологии и медицины.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
11 апреля, 19:45
Evgenia Vavilova

Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.

11 апреля, 10:10
Любовь С.

На Меркурии может появиться первый в истории «вечный рассвет»: ученые предложили отправить туда планетоход, который будет постоянно ехать вдоль границы дня и ночи. Подход открывает путь к изучению одного из самых загадочных миров Солнечной системы без риска разрушительного перегрева.

13 апреля, 09:50
Максим Абдулаев

Микробиологи вырастили неизвестный ранее вид Асгард-архей из гиперсоленых микробных матов и впервые сделали 3D-снимки их прямого физического контакта с симбиотическими бактериями. Анализ томограмм показал встречное структурное движение: археи формируют сложную сеть из нитей и отпочковывающихся мембранных пузырьков, а бактерии прокладывают к этой сети прямые белковые нанотрубки. Визуализация подтверждает гипотезу о том, что эукариотические клетки возникли в результате тесного физического и метаболического переплетения двух микроорганизмов.

10 апреля, 10:51
Татьяна Зайцева

Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.

11 апреля, 19:45
Evgenia Vavilova

Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.

9 апреля, 08:30
Максим Абдулаев

Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.

19 марта, 10:58
Игорь Байдов

В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.

19 марта, 12:41
Игорь Байдов

Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.

5 апреля, 15:48
Александр Березин

Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Комментарий на проверке

Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно