Naukowcy tatuują niesporczaki. Wszystko w imię rewolucji w biomedycynie

Niesporczaki, zwane także wodnymi niedźwiadkami, to mikroskopijne stworzenia, które słyną z niezwykle imponującej odporności. Te niespełna półmilimetrowe organizmy przetrwają ekstremalne warunki – od mrozu po kosmiczną próżnię. Niedawno naukowcy poszli o krok dalej, wykorzystując ich wytrzymałość do stworzenia czegoś, co brzmi jak science fiction: mikroskopijnych tatuaży na ich ciałach. Jak to możliwe i dlaczego to ważne?

Niesporczaki pod lupą nauki

Niesporczaki są idealnymi kandydatami do eksperymentów, ponieważ potrafią wejść w stan kryptobiozy, czyli swego rodzaju ekstremalnej „hibernacji”, w której procesy życiowe są w zasadzie zawieszane (a nie tylko uśpione i spowolnione jak w hibernacji). W tym stanie wysychają, ich metabolizm niemal ustaje, a one same stają się odporne na skrajne temperatury, promieniowanie czy brak wody. To właśnie tę cechę wykorzystali badacze, by przetestować nową technikę nanotechnologiczną zwaną litografią lodową.

Proces rozpoczyna się od delikatnego odwodnienia niesporczaka, co wprowadza go w stan kryptobiozy. Następnie umieszcza się go na specjalnym podłożu i chłodzi do temperatury -143°C. Takiej „klimatyzacji” nie przetrwałby żaden inny organizm na naszej planecie, ale na niesporczaku nie robi to specjalnego wrażenia.

To jednak nie wszystko. Na niesporczaka nakłada się cienką warstwę anizolu (metoksybenzenu) – organicznego związku o zapachu anyżu. Za pomocą wiązki elektronów naukowcy „rysują” na tej warstwie precyzyjne wzory, takie jak kropki, kwadraty czy nawet logo uniwersytetu. Pod wpływem wiązki anizol reaguje, tworząc biokompatybilny związek, który trwale przylega do powierzchni niesporczaka. Po ogrzaniu niewykorzystany anizol odparowuje, pozostawiając właściwy tatuaż. Na koniec niesporczaka rehydratyzuje się, przywracając go do życia – już z nowym „ozdobnym” wzorem.

Wyniki i wyzwania

Eksperyment nie był pozbawiony trudności. Tylko 40% niesporczaków przeżyło procedurę, ale naukowcy są przekonani, że dalsze udoskonalenia zwiększą ten odsetek. Co istotne, przeżywające osobniki nie wykazywały zmian w zachowaniu, a tatuaże okazały się trwałe – wytrzymały rozciąganie, moczenie i suszenie. Wzory miały detale tak małe, jak 72 nanometry, czyli tysiące razy cieńsze niż ludzki włos.

Zobacz też: Słuchawki bezprzewodowe douszne. Ranking najlepszych modeli

Po co tatuować niesporczaki?

To zasadne pytanie, bo póki co badania naukowców przypominają pokaz sztuki ekstremalnej, a niektórzy być może uznaliby to za bezcelowe zamęczanie małych żyjątek (choć niesporczaki trudno zamęczyć). Jednak celem nie było stworzenie najmniejszych dzieł sztuki, czy przejaw sadyzmu wobec niesporczaków, lecz przetestowanie techniki, która może zrewolucjonizować nanotechnologię i biomedycynę. Litografia lodowa pozwala tworzyć biokompatybilne urządzenia, takie jak czujniki czy mikroskopijne roboty, bezpośrednio na żywych organizmach. „To nie tylko tatuowanie niesporczaków – to możliwość zastosowania tej technologii na innych organizmach, na przykład bakteriach” – mówi Ding Zhao, jeden z autorów badania. Takie rozwiązania mogą znaleźć zastosowanie w czujnikach biologicznych, biomimetycznych urządzeniach czy nawet „żywych mikrorobotach” dostarczających bardzo precyzyjnie leki w organizmie. Tego nie zrobią np. tak zaawansowane roboty jak Protoclone.

Przyszłość technologii

Badanie, opublikowane w czasopiśmie Nano Letters, to dopiero początek. Naukowcy chcą udoskonalić technikę, by zwiększyć przeżywalność niesporczaków i zastosować ją na innych organizmach, które mogą być mniej odporne. Otwiera to drzwi do nowych dziedzin, takich jak kriokonserwacja czy bioinżynieria, którą już wykorzystujemy np. by zatrudnić bakterie do produkcji paliw.

Tatuowane niesporczaki to nie tylko ciekawostka – to krok w stronę przyszłości, w której biologia i technologia łączą się w niewyobrażalny sposób. Kto wie, może za kilka lat mikroskopijne urządzenia na żywych organizmach staną się codziennością?

Źródło: opracowanie własne, ScienceAlert, Nano Letters. Zdjęcie otwierające: Zhao i in., Nano Letters

Część odnośników to linki afiliacyjne lub linki do ofert naszych partnerów. Po kliknięciu możesz zapoznać się z ceną i dostępnością wybranego przez nas produktu – nie ponosisz żadnych kosztów, a jednocześnie wspierasz niezależność zespołu redakcyjnego.

Artykuł Naukowcy tatuują niesporczaki. Wszystko w imię rewolucji w biomedycynie pochodzi z serwisu ANDROID.COM.PL - społeczność entuzjastów technologii.