Унікальна технологія дозволила дослідникам нанести мікроскопічні візерунки на тіла живих тихоходів — одних із найвитриваліших організмів на Землі. Це відкриває нові можливості для створення біосенсорів, мікроскопічних електронних схем та навіть живих мікророботів.
Хоча сама ідея “тату” для тихоходів звучить як щось із наукової фантастики, мета дослідження — цілком серйозна. За словами оптичного інженера Дін Чжао з Технічного університету Данії, ця технологія може бути застосована не лише до тихоходів, а й до інших мікроорганізмів, включно з бактеріями.
Як це працює?
Щоб уникнути пошкодження організмів під час процесу, вчені використали передову техніку — літографію льодом. Це одна з форм електронно-променевої літографії, де на поверхню подається шар рідини, що замерзає, створюючи захисний бар’єр між організмом і пучком електронів. Точність нанесення малюнку — до 72 нанометрів, тобто майже в тисячу разів тонше за людське волосся.
Перед процедурою тихоходів переводили у крипобіоз — стан майже повного зневоднення, за якого метаболізм зупиняється. У такому стані вони здатні витримувати екстремальні умови — від глибокої заморозки до кип’ятіння. Кожного тихохода обробляли окремо, в умовах вакуумної камери при температурі -143°C.
Результати експерименту
Після “нанесення тату” тихоходів поступово повертали до звичайного стану. 40% з них вижили та почали рухатись, зберігши мікроузори на своєму тілі. Ці візерунки залишалися стійкими навіть після промивання, сушки та деформацій.
Хоча не всі організми витримали процедуру, експеримент довів: живі організми можна використовувати як платформу для нанофабрикації.
Що далі?
Дослідники вважають, що технологія літографії льодом має потенціал для застосування на інших організмах, які здатні витримувати кріозберігання або стресові умови. Це може відкрити новий етап у створенні:
- мікробних сенсорів
- біоміметичних пристроїв
- живих мікророботів
- інтегрованих біосхем
“Ми лише почали вивчати можливості інтеграції нанофабрикації з живими системами”, — підсумовують автори дослідження.
Дослідження було опубліковано в журналі Nano Letters.