科學(xué)家們找到了一種用黃金“紋身”活細(xì)胞的方法

這似乎是金光閃閃的終極，但一種將黃金紋身到活組織上的新技術(shù)是將人體細(xì)胞與電子設(shè)備整合的一步。

通過(guò)建立一種稱(chēng)為納米壓印光刻的制造技術(shù)，科學(xué)家們打印了活的小鼠胚胎。成纖維細(xì)胞帶有金納米點(diǎn)和納米線的圖案。他們說(shuō)，這是朝著添加更復(fù)雜的電路邁出的重要的第一步。

這甚至不僅僅是因?yàn)榘霗C(jī)械人很酷。根據(jù)由約翰霍普金斯大學(xué)的工程師大衛(wèi)·格拉西亞斯（David Gracias）領(lǐng)導(dǎo)的開(kāi)發(fā)它的科學(xué)家的說(shuō)法，這項(xiàng)技術(shù)可能具有令人難以置信的健康應(yīng)用。

“如果你想象未來(lái)這一切的發(fā)展方向，我們希望有傳感器來(lái)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制單個(gè)細(xì)胞的狀態(tài)以及這些細(xì)胞周?chē)沫h(huán)境。格拉西亞斯 說(shuō).

“如果我們有跟蹤分離細(xì)胞健康狀況的技術(shù)，我們也許可以更早地診斷和治療疾病，而不是等到整個(gè)器官受損。

一段時(shí)間以來(lái)，工程師們一直在尋找一種將電子學(xué)與人類(lèi)生物學(xué)相結(jié)合的方法，但存在重大障礙。最大的障礙之一是活組織與用于構(gòu)建電子產(chǎn)品的制造技術(shù)不兼容。

雖然有一些方法可以使東西變得小巧靈活，但它們經(jīng)常使用刺激性化學(xué)品、高溫或真空，破壞活組織或柔軟的水基材料。

格拉西亞斯和他的團(tuán)隊(duì)基于他們的技術(shù)納米壓印光刻這聽(tīng)起來(lái)就像：使用印章將納米級(jí)圖案印入材料中。在這里，材料是黃金，但這只是過(guò)程的第一步。一旦圖案被制作出來(lái)，它必須被轉(zhuǎn)移并粘附到活組織上。

研究人員首先將他們的納米級(jí)金打印到涂有硅晶片的硅晶片上。聚合體.然后，將聚合物溶解，以便將圖案轉(zhuǎn)移到玻璃薄膜上，在那里用稱(chēng)為半 胱 胺，并涂有水凝膠。

然后將圖案從玻璃上取下并用明膠，在轉(zhuǎn)移到成纖維細(xì)胞之前。最后，將水凝膠溶解。半胱胺和明膠幫助金與細(xì)胞結(jié)合，在那里它保持并在接下來(lái)的16小時(shí)內(nèi)與細(xì)胞一起移動(dòng)。

他們使用相同的技術(shù)將金納米線陣列連接到離體老鼠的大腦。但他們說(shuō)，成纖維細(xì)胞代表了最令人興奮的結(jié)果。

“我們已經(jīng)證明我們可以將復(fù)雜的納米圖案附著在活細(xì)胞上，同時(shí)確保細(xì)胞不會(huì)死亡。格拉西亞斯 說(shuō).

“這是一個(gè)非常重要的結(jié)果，細(xì)胞可以隨著紋身而存活和移動(dòng)，因?yàn)榛罴?xì)胞與工程師用來(lái)制造電子產(chǎn)品的方法之間通常存在顯著的不相容性。

由于納米級(jí)光刻相對(duì)簡(jiǎn)單且成本低，這項(xiàng)工作代表了開(kāi)發(fā)更復(fù)雜的電子設(shè)備（如電極，天線和電路）的前進(jìn)方向，不僅可以與活組織集成，還可以與活組織集成。水 凝 膠以及其他與更苛刻的制造方法不兼容的軟材料。

“我們期待這種納米圖案化工藝，結(jié)合各種材料和標(biāo)準(zhǔn)微細(xì)加工技術(shù)，如光刻和電子束光刻，”研究人員寫(xiě)道，“為開(kāi)發(fā)新的細(xì)胞培養(yǎng)基質(zhì)、生物雜交材料、仿生設(shè)備和生物傳感器開(kāi)辟機(jī)會(huì)。

該研究已發(fā)表在納米字母.

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