Трехмерные «татуировки» живыми бактериями

2 марта 2018

Технологии диагностики и создания датчиков медицинских устройств активно развиваются. Используются новые материалы для создания устройств. Яркий пример таких материалов - живые бактерии, которые используются как компонент чернил для "живых" татуировок в медицинских целях.

Ученые из Массачусетского института разработали метод создания таких татуировок и определили микроорганизмы, которые можномиспользовать в работе. Благодаря бактериям, которые генно-модицифировали определенным образом, можно задать виды реакций на определенные факторы, что позволит точно диагностировать процессы, происходящие в организме человека.

Первым этапом исследований было определение какие организмы подходят в качестве сырья для «чернил». Естественно выбор проводился только среди микроорганизмов абсолютно безопасных для человека.

А вторым стала толщина мембран клеток, так как при выбросе из сопла 3D принтера они подвергались сильному механическому воздействию. От бактерий требовалось выдержать сильные нагрузки и выжить в сложных условиях окружающей среды, состоящей из гидрогелей, которыми печатает трехмерный принтер.

Работоспособность данной технологии, проверялось следующим образом. На куске эластомера тремя видами бактерий распечатали древовидную структуру. Сами бактерии были запрограммированы на выявление определенных раздражителей. Поэтому при их контакте с химическими элементами должна была произойти конкретная реакция. Когда пластик приложили к коже человека, то бактерии изменили свой цвет. Таким образом, результат эксперимента совпал с ожиданиями ученых.

Будущее у таких технологий весьма многообещающе и позволяет найти им применение во многих областях. Ученые предполагают, что это может стать основой для диагностического компьютера, где запрограммированные бактерии будут взаимодействовать между собой, как транзисторы на чипе центрального процессора и выявлять проблемы человеческого организма.

Также технологии печати живыми бактериями весьма перспективны в разработке новых лекарственных препаратов. Микроорганизмы смогут не только определять проблемы, но и вырабатывать вещества для их исправления, что ускорит создание лекарств в десятки раз.

Наиболее доступный способ – это создание датчиков для ношения человеком. Эти приспособление будут сигнализировать об изменениях в организме. Диабетикам или людям с больным сердцем такие датчики могут спасти жизнь.