Imaginați-vă o lume în care senzorii microscopici ar putea fi imprimați direct pe țesuturi vii. Unde creaturile vii ar purta dispozitive electronice fără să sufere vreodată de pe urma lor. Această lume ar putea foarte bine să înceapă cu… animale minuscule, aproape indestructibile: tardigrade.
Tardigradele, numite și ursuleți de apă, măsoară abia o jumătate de milimetru. Arată ca niște genți mici cu picioare, puțin stângace. Dar nu vă lăsați păcăliți de aspectul lor: aceste creaturi sunt adevărați supraviețuitori ai unor fenomene extreme. Pot rezista:
La temperaturi apropiate de zero absolut
Căldură uriașă
Presiunea uriașă din fosele oceanice
Deshidratare totală
Doze mortale de radiații
Și chiar… vidului spațiului
Tocmai această rezistență extraordinară i-a transformat în cobai ideali pentru un experiment unic care combină biologia și tehnologia de ultimă generație.
Într-un studiu publicat în revista Nano Letters, o echipă de cercetători a „tatuat” cu succes tardigrade folosind un proces numit litografie pe gheață. Această tehnică, deja bine cunoscută în microelectronică, este o metodă avansată de fabricare a componentelor electronice foarte mici, cum ar fi cipurile. În mod normal, litografia tradițională folosește un strat de material sensibil la lumină sau electroni (numit rezist) pentru a crea modele microscopice pe suprafețe, de exemplu, pe siliciu. În cazul litografiei pe gheață, în loc de un rezist chimic, se folosește un strat subțire de gheață (apă înghețată). Un fascicul de electroni „desenează” modele precise pe acest strat de gheață, care apoi servește ca un șablon pentru gravarea structurilor dorite pe materialul de dedesubt. Dar tardigradele nu sunt ființe vii ca oricare altele. Datorită capacității lor de a intra în criptobioză — o stare de viață suspendată — acestea pot rezista la condiții extreme, cum ar fi răcirea la -143°C. La această temperatură, cercetătorii au aplicat un strat de anisol, un compus organic care servește drept protecție împotriva fasciculului de electroni. Sub acest fascicul, anisolul reacționează, formând un nou compus biocompatibil care se atașează de suprafața tardigradului. Odată ce procesul este complet, tardigradele sunt încălzite, rehidratate… și se trezesc, tatuate la scară nano.
Modelele gravate sunt extrem de precise: pătrate, puncte, linii și chiar sigla universității implicate în studiu, cu detalii cu lățime de până la 72 de nanometri. Aproximativ 40% dintre tardigrade au supraviețuit experimentului – o cifră deja impresionantă, pe care cercetătorii speră să o îmbunătățească. Mai mult, cei care au supraviețuit nu au prezentat niciun comportament anormal, ca și cum microtatuajele nu i-ar fi deranjat deloc.
De ce să tatuezi un tardigrad? Pentru că această demonstrație deschide calea către aplicații biomedicale radical noi. Dacă poți tatua un tardigrad, de ce nu și o bacterie? Celule umane? Țesuturi vii?
Mâine, ne putem imagina:
Senzori medicali imprimați direct pe piele sau organe
Implanturi inteligente capabile să monitorizeze continuu starea de sănătate
Organisme hibride, pe jumătate biologice, pe jumătate electronice — faimoșii cyborgi microbieni
Gama posibilităților este amețitoare.
Pentru Gavin King, unul dintre pionierii litografiei pe gheață (dar neimplicat în studiu), acest progres este o revoluție tăcută: „Este dificil să modelezi materia vie. Această tehnică ne-ar putea permite în sfârșit să creăm dispozitive care, până acum, existau doar în science fiction.”
Un lucru e sigur: linia dintre viu și artificial devine din ce în ce mai subțire.
Poll: Ce credeți că ar trebui să fie următorul pas în ceea ce privește aplicarea tehnologiei biomedicale de ultimă generație? Creați opțiunile:
Revista “Ştiinţă şi Tehnică“, cea mai cunoscută şi longevivă publicaţie de popularizare a ştiintelor din România
Leave a Reply