Dans un développement révolutionnaire, des scientifiques ont réussi à tatouer de l’or sur du tissu vivant en utilisant une technique appelée nano-impression lithographie. Cette réalisation signifie non seulement une avancée significative dans l’intégration des cellules humaines avec les appareils électroniques, mais elle offre également un potentiel incroyable pour diverses applications en santé. Dirigée par l’ingénieur David Gracias de l’Université Johns Hopkins, l’équipe de chercheurs vise à utiliser cette technique pour surveiller et contrôler à distance la santé des cellules individuelles en temps réel, ce qui pourrait permettre un diagnostic et un traitement précoce des maladies.
Pour les ingénieurs, l’intégration des appareils électroniques avec la biologie humaine a été un défi de longue date, principalement en raison de l’incompatibilité entre le tissu vivant et les techniques de fabrication utilisées pour construire les appareils électroniques. Bien qu’il y ait eu des efforts pour développer des dispositifs petits et flexibles, ceux-ci utilisent souvent des produits chimiques agressifs, des températures élevées ou des vides qui peuvent endommager les tissus vivants ou les matériaux souples à base d’eau. Pour résoudre ce problème, Gracias et son équipe se sont tournés vers la nano-impression lithographie, une méthode qui consiste à imprimer des motifs à l’échelle nanométrique dans un matériau à l’aide d’un tampon.
Les chercheurs ont d’abord imprimé des nanodots et des nanofils d’or sur une tranche de silicium revêtue de polymère en utilisant la nano-impression lithographie. Une fois que le motif a été créé, il devait être transféré et fixé sur le tissu vivant. Pour ce faire, le motif a été transféré sur des films minces de verre et traité avec un composé biologique appelé cystéamine. Il a ensuite été revêtu d’un hydrogel et transféré à une cellule de fibroblaste après avoir été traité avec de la gélatine. L’or est resté lié à la cellule et s’est déplacé avec elle pendant jusqu’à 16 heures. L’équipe a également réussi à attacher des réseaux de nanofils d’or à des cerveaux de rats ex vivo en utilisant la même technique.
La capacité de fixer des nanopatrons complexes sur des cellules vivantes sans provoquer la mort cellulaire est une percée significative dans le domaine. Cette réalisation démontre la compatibilité entre les cellules vivantes et les méthodes utilisées pour fabriquer des appareils électroniques. De plus, la simplicité et le faible coût de la lithographie à l’échelle nanométrique signifient que cette technique peut ouvrir la voie au développement d’électronique plus avancée, telle que des électrodes, des antennes et des circuits, pouvant être intégrés à des tissus vivants, des hydrogels et d’autres matériaux souples incompatibles avec les méthodes de fabrication plus agressives.
Les chercheurs estiment que la combinaison de ce processus de nanoimpression avec différentes classes de matériaux et des techniques de microfabrication standard telles que la photolithographie et la lithographie par faisceau électronique peut ouvrir de nouvelles opportunités dans plusieurs domaines. Cela inclut le développement de nouveaux substrats de culture cellulaire, de matériaux biohybrides, de dispositifs bioniques et de biocapteurs. Avec la capacité de surveiller et de contrôler à distance l’état des cellules individuelles, cette technique a le potentiel de révolutionner le diagnostic et le traitement des maladies, permettant des interventions précoces et de prévenir les lésions étendues des organes.
Le tatouage réussi d’or sur du tissu vivant à l’aide de la nano-impression lithographie rapproche encore plus les chercheurs de l’intégration des appareils électroniques avec les cellules humaines. Cette réalisation ouvre non seulement des possibilités pour des appareils électroniques avancés, mais elle présage également une grande promesse pour l’amélioration des soins de santé. En surveillant et en contrôlant à distance les cellules individuelles en temps réel, des diagnostics précoces et des traitements des maladies pourraient devenir une réalité, ce qui permettrait de meilleurs résultats pour les patients et un avenir plus sain.
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