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最新人体艺术：给单细胞“纹身”
本文转自：中国科学报
本报讯 纹身不仅可以“纹”在皮肤上，甚至可以“纹”在细胞上。在8月1日《纳米快报》刊发的一项研究中，工程师开发了一种由点和线组成的纳米级纹身。
该技术允许科学家首次将光学元件或电子器件以纹身状排列黏附在活细胞上，它们可以同时弯曲并适合细胞濡湿和流动的外部结构。这一突破使研究人员在追踪单个细胞健康状况方面又前进了一步。
领导该研究的美国约翰斯·霍普金斯大学化学和生物分子工程学教授David Gracias说，利用该技术，研究人员可以通过传感器实时远程监测并控制单个细胞的状态以及细胞周围环境。“如果我们有追踪单个细胞健康状况的技术，一些疾病将被更早地诊断、治疗，而不是等到整个器官受损时才发现。”
Gracias致力于开发对身体无毒、无创的生物传感器技术，他说纳米级纹身填补了活细胞或组织与传统传感器、电子材料之间的鸿沟。这种纹身在本质上就像条形码或二维码。
“我们要给仅为针尖几十分之一的活体细胞纹身。这是在活细胞上安装传感器和电子设备的第一步。”Gracias说，即使在细胞移动的情况下，纹身也能够黏附16个小时。
黄金以防止电子线路中信号丢失或失真而闻名。研究人员用阵列形式排列的黄金构成了纹身图案。他们将阵列放置到制造和维持人体组织的细胞——成纤维细胞上，随后用分子胶处理阵列，并使用藻酸盐水凝胶薄膜将其转移到细胞上。在金阵列黏附到细胞上后，藻酸盐水凝胶薄膜会自行溶解，金阵列上的分子胶则与细胞分泌的细胞外基质结合。
研究报道了如何使用水凝胶将纳米技术产物粘在人类皮肤或动物内脏上。而Gracias团队展示的技术，有望在单细胞水平上使光学传感器和电子器件与生物质兼容。
“我们已经证明，可以将复杂的纳米图案附着在活细胞上，同时确保其不死亡。细胞可以在附着纹身的情况下存活、移动这一点非常重要，因为活细胞与电子产品往往不兼容。”Gracias说。
此外，阵列构成至关重要。因为要想使用这项技术跟踪生物信息，研究人员必须将传感器和布线排列成特定图案，就像它们在电子芯片中的排列方式那样。
据悉，该团队计划尝试连接更复杂的纳米电路图，并在不同类型的细胞上进行实验。
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快照生成时间：2023-08-10 05:45:11
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