Нова техника 3Д-одштампава програмиране ћелије у животне уређаје по први пут

САМАЯ КРУТАЯ ТЕХНИКА В МИРЕ (Јун 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

3Д-принтабле хидрогел ради са бактеријама да сија након хемијског контакта, стварајући прилагођене биосензоре


Аутор: Хеатхер Хамилтон, допринос писцу

Истраживачи МИТ-а открили су хидрогел који се може исписати 3Д-ом који може осјетити и реагирати на стимулације путем бактерија које су генетски програмиране да би се освјетлиле након контакта са неким хемикалијама, што значи да хидрогел може бити кориштен као живи сензор. Истраживање које је објављено у Адванцед Материалс-у подржала је Канцеларија поморских истраживања, Национална научна фондација, Национални институти здравља и МИТ институт за војничке нанотехнологије.

Заједно, хидрогел и хранљиви састојци су помешани, што омогућава ћелијама да се штампају слој по слоју у 3Д интерактивну структуру. Истраживачи су одштампали образац дрвета на хидрогелу, у којем је сваки део грана дрвета садржавао специфичне бактерије осетљиве на различите хемикалије. Када су те хемикалије биле обложене на кожи особе, 3Д-штампано дрво је постављено на врх. На контакту, бактерије су сијале.

На челу са Ксуанхе Зхао, професором за развој каријере Ноице у одсеку за машинско инжењерство МИТ-а и Тимотхи Лу-а, ванредним професором биолошког инжењерства, електротехнике и рачунарских наука, истраживачи сматрају да се ова метода може користити за материјале који се могу носити у сензорима који се могу носити и интерактивни дисплеји.

Истраживачи су такође у могућности да предвиде интеракције између ћелија у датој 3Д структури под различитим условима, који се могу користити као водич у дизајнирању одговарајућих живих материјала.

Раније су таква истраживања покушавана да користе ћелије сисара које су сувише крхке. Користећи бактерије, тим је искористио тешке ћелијске зидове који опстају у тешким условима - попут лансирања помоћу 3Д штампача. Бактерија је такође компатибилна са различитим хидрогелима, што је омогућило тиму да идентификује ону која је најкомпатибилнија са домаћим ћелијама, и на крају се наслања на хидрогел са плуронском киселином.

3Д мастило садржи бактерије, хидрогел и хранљиве материје за одржавање ћелија. "Нашли смо да ова нова формула за мастило ради веома добро и може да штампа на високој резолуцији од око 30 микрометара по функцији", каже Зхао. "То значи да свака линија коју штампамо садржи само неколико ћелија. Такође можемо штампати релативно велике структуре, мјеримо неколико центиметара. "

Након притиска на руку, мастило би се упалило када су бактерије осетиле одговарајуће хемијске стимулусе. Бактерије су комуницирале једни с другима - истраживачи су програмирали одређене ћелије да би се освјетили након пријема одређеног сигнала из друге ћелије.

Енгадгет извештава да би будуће употребе могле укључити апликације као живе сензоре за праћење инфламаторних биомаркера или гестивних сензора који могу да утичу на микробиотичаре, као и пХ, загађиваче или температурне сензоре.

Истраживач Хиунвоо Иук објашњава да се техника може користити за штампање живих рачунара. "Ово је јако пуно радова у будућности, али очекујемо да ћемо штампати живе рачунарске платформе које би могле носити".

У кратком року, истраживачи се надају да ће направити флексибилне закрпе и наљепнице, који се користе као прилагођени сензори за откривање било ког броја хемијских и молекуларних једињења. Осим тога, они очекују да ће техника наћи кући у капсулама за лекове и хируршким имплантатима.

Извори: МИТ вести, напредни материјали, Енгадгет
Извор: МИТ Невс