Puede parecer el colmo del bling, pero una nueva técnica para tatuar oro en tejido vivo es un paso hacia la integración de células humanas con dispositivos electrónicos.

Utilizando una técnica de fabricación llamada litografía por nanoimpresión, los científicos imprimieron un embrión de ratón vivo. células de fibroblastos con patrones de nanopuntos y nanocables de oro. Según ellos, este es un primer paso importante hacia la adición de circuitos más complejos.

Y no es sólo porque los cyborgs sean geniales. Según los científicos que la desarrollaron, liderados por el ingeniero David Gracias de la Universidad Johns Hopkins, la técnica podría tener increíbles aplicaciones en la salud.

«Si imaginamos adónde nos llevará todo esto en el futuro, nos gustaría tener sensores que puedan monitorear y controlar de forma remota el estado de las células individuales y el entorno que las rodea, en tiempo real». gracias dice.

«Si tuviéramos tecnologías para rastrear la salud de células individuales, podríamos diagnosticar y tratar enfermedades mucho antes y no esperar a que se dañe todo el órgano».

Los ingenieros llevan algún tiempo buscando una manera de integrar la electrónica en la biología humana, pero existen importantes obstáculos. Uno de los mayores obstáculos es la incompatibilidad del tejido vivo con las técnicas de fabricación utilizadas para construir productos electrónicos.

Si bien hay formas de hacer objetos pequeños y flexibles, a menudo se utilizan productos químicos agresivos, altas temperaturas o aspiradoras que destruyen el tejido vivo o los materiales blandos a base de agua.

Gracias y su equipo basaron su técnica en litografía por nanoimpresión eso es más o menos lo que parece: usar un sello para imprimir patrones a nanoescala en un material. El material aquí es oro, pero ese es sólo el primer paso del proceso. Una vez creado el patrón, se debe transferir y adherir al tejido vivo.

Los investigadores primero imprimieron su oro a nanoescala en una oblea de silicio recubierta con polímero. Luego se disolvió el polímero para que el patrón pudiera transferirse a películas delgadas de vidrio, donde se trató con un compuesto biológico llamado cisteaminay cubierto con un hidrogel.

Luego se quitó el patrón del vidrio y se trató con Gelatina, antes de ser transferido a una célula de fibroblasto. Finalmente se disolvió el hidrogel. La cisteamina y la gelatina ayudaron al oro a unirse a la célula, donde permaneció y se movió con la célula durante las siguientes 16 horas.

Utilizaron la misma técnica para unir redes de nanocables de oro a ex vivo cerebros de rata. Pero los fibroblastos, dicen, representan el resultado más interesante.

«Hemos demostrado que podemos unir nanopatrones complejos a células vivas, garantizando al mismo tiempo que la célula no muera». gracias dice.

«El hecho de que las células puedan vivir y moverse con los tatuajes es un hallazgo muy importante, porque a menudo existe una incompatibilidad significativa entre las células vivas y los métodos que utilizan los ingenieros para fabricar componentes electrónicos».

Dado que la litografía a nanoescala es relativamente simple y económica, este trabajo representa un camino a seguir para desarrollar componentes electrónicos más complejos, como electrodos, antenas y circuitos, que se integrarán no solo en tejidos vivos, sino también en tejidos vivos. hidrogeles y otros materiales blandos incompatibles con métodos de fabricación más duros.

«Esperamos este proceso de nanoestructuración, combinado con varias clases de materiales y técnicas de microfabricación estándar como fotolitografía y litografía por haz de electrones». los investigadores escriben«abrir oportunidades para el desarrollo de nuevos sustratos de cultivo celular, materiales biohíbridos, dispositivos biónicos y biosensores».

La investigación ha sido publicada en nano letras.