Les scientifiques sont déjà capables de « tatouer » des cellules vivantes avec de l’or. Mais pour quoi?

Imagem de células com filamentos de ouro

La science choisit des voies qui, du point de vue commun, peuvent parfois sembler futiles. Dans ce cas, cela pourrait être le summum du luxe en matière de joaillerie, mais une nouvelle technique permettant de tatouer de l’or sur des tissus vivants constitue une étape vers l’intégration des cellules humaines aux appareils électroniques.

Image de cellules avec des filaments dorés

Un jour, nous aurons des cellules surveillées comme s’il s’agissait de systèmes électroniques

À l’aide d’une technique de fabrication appelée lithographie par nanoimpression, les scientifiques ont imprimé des cellules vivantes provenant de fibroblastes d’embryons de souris avec des motifs de nanopoints et de nanofils d’or. Selon les scientifiques, il s’agit d’un premier pas important vers l’ajout de circuits plus complexes.

Si vous demandez la raison de cette technique, sachez que, selon les scientifiques de l’Université Johns Hopkins, cette technique peut avoir des applications incroyables dans le domaine de la santé.

Si nous imaginons où cela nous mènera dans le futur, nous aimerions disposer de capteurs permettant de surveiller et de contrôler à distance l’état des cellules individuelles et de l’environnement qui les entoure en temps réel.

Si nous disposions de technologies permettant de surveiller la santé de cellules individuelles, nous pourrions peut-être diagnostiquer et traiter les maladies beaucoup plus tôt et ne pas attendre que l’organe tout entier soit endommagé.

L’ingénieur David Gracias, responsable de l’enquête, a déclaré.

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Réseau de nanofils d’or dans le cerveau d’une souris. Image : Kam Sang Kwok et Soo Jin Chol, Gracias Lab/Université Johns Hopkins.

Nous sommes plus près d’avoir l’électronique dans notre corps

Les ingénieurs recherchent depuis un certain temps un moyen d’intégrer l’électronique dans la biologie humaine, mais il existe des obstacles importants. L’un des plus grands obstacles est l’incompatibilité des tissus vivants avec les techniques de fabrication utilisées pour construire l’électronique.

Bien qu’il existe des moyens de rendre les objets petits et flexibles, ceux-ci utilisent souvent des produits chimiques agressifs, des températures élevées ou des aspirateurs qui détruisent les tissus vivants ou les matériaux mous à base d’eau.

Cette équipe de chercheurs a basé sa technique sur la lithographie par nano-impression, ce qui correspond plus ou moins à ce à quoi cela ressemble : utiliser un tampon pour imprimer des motifs à l’échelle nanométrique sur un matériau. Dans ce cas, le matériau est de l’or, mais ce n’est que la première étape du processus. Une fois le motif créé, il doit être transféré et collé sur les tissus vivants.

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Les chercheurs ont commencé par imprimer leur or à l’échelle nanométrique sur une plaquette de silicium recouverte de polymère. Ensuite, le polymère a été dissous afin que le motif puisse être transféré sur de minces films de verre, où il a été traité avec un composé biologique appelé cystéamine et recouvert d’un hydrogel.

Ensuite, le motif a été retiré du verre et traité avec de la gélatine, avant d’être transféré dans une cellule fibroblastique. Finalement, l’hydrogel a été dissous. La cystéamine et la gélatine ont aidé l’or à se lier à la cellule, où il est resté et s’est déplacé avec la cellule pendant les 16 heures suivantes.

Souris avec cellules plaquées or

Ils ont utilisé la même technique pour fixer des réseaux de nanofils d’or dans des cerveaux de rats ex vivo. Mais les fibroblastes, disent-ils, représentent le résultat le plus excitant.

Nous avons montré que nous pouvons attacher des nanomodèles complexes à des cellules vivantes tout en garantissant que la cellule ne meure pas.

Le fait que les cellules puissent vivre et se déplacer avec les tatouages ​​est un résultat très important, car il existe souvent un décalage important entre les cellules vivantes et les méthodes utilisées par les ingénieurs pour fabriquer des électrons.

Dit merci.

La lithographie à l’échelle nanométrique étant relativement simple et peu coûteuse, ces travaux représentent une voie pour le développement de composants électroniques plus complexes, tels que des électrodes, des antennes et des circuits, à intégrer non seulement dans les tissus vivants, mais également dans les hydrogels. d’autres matériaux souples incompatibles avec des méthodes de fabrication plus rigoureuses.

La recherche a été publiée dans la revue Nano Letters.

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