Miten saada norsu solun sisään

Ihmissolu on kooltaan noin 20 mikrometriä, noin viidesosa ihmishiuksen paksuudesta. Tähän tilaan on kuitenkin pakattu tuhansia proteiineja, organelleja ja molekyylikoneita.

Viimeisen vuosikymmenen aikana 3D-tulostuksesta on tullut välttämätön työkalu myös biologiassa ja biolääketieteessä.

Slovenialainen tutkimusryhmä on nyt osoittanut, että elävien ihmissolujen sisään voidaan valmistaa räätälöityjä polymeerisiä mikrorakenteita.

Nano- ja mikroskooppisten rakenteiden luomiseen voidaan käyttää erilaisia ​​3D-tulostustekniikoita mutta paras tulostustarkkuus saavutetaan

kaksoisfotonipolymerointitekniikalla. Siinä valoherkkää hartsia (fotoresisti) valaistaan ​​femtosekuntilaserilla.

Ensin bioyhteensopiva fotoresisti injektoidaan soluihin ja polymeroidaan selektiivisesti femtosekuntilaserilla, jolloin kaksoisfotoniabsorptiota tapahtuu vain lasersäteen pienessä fokuksessa, jossa laserin intensiteetti on riittävän korkea. Fotopolymeroituminen tapahtuu vain rajoitetussa vokselissa, mikä mahdollistaa jopa 100 nm:n kokoisten tulostusominaisuuksien saavuttamisen.

Slovenialaiset tutkijat rakensivat näin solunsisäisiä rakenteita, joiden resoluutio on alle mikronin. He tulostivat eläviin soluin erimuotoisia rakenteita, mukaan 10 mikronin kokoisen norsun, viivakoodeja solujen seurantaan, diffraktiohiloja etäluentaa varten ja mikrolasereita.

Esitelty ylhäältä alas -menetelmä solunsisäiseen biovalmistukseen yhdistettynä toiminnallisiin fotoresisteihin voi mahdollistaa uusia sovelluksia solunsisäisessä tunnistuksessa, biomekaanisessa manipuloinnissa, bioelektroniikassa ja kohdennetussa lääkeaineiden annostelussa.

Nämä sulautetut rakenteet voisivat tarjota uudenlaista kontrollia solunsisäiseen ympäristöön, mahdollistaen solujen ominaisuuksien muokkaamisen luonnollisten rajojen ulkopuolella ja geenitekniikan parissa.

Aiheesta aiemmin:

Verenkierrossa kulkevaa elektroniikkaa

Anturointia solujen tasolla