Манипулировать элементами электронных схем, выкладывать в нужном порядке живые клетки или выращивать детали микромеханических устройств – соблазнительные задачи для нанопринтера. Однако до нынешнего момента камнями преткновения подобных разработок были разрешение и необходимость одинаково легко управляться со столь разными "чернилами".
Биотехнологическая ипостась струйной печати – одно из самых перспективных направлений развития техники. Общая идея: печать клетками вместо чернильных капель, позволяющая выкладывать из них слой за слоем кусочки живых тканей, а в конечном счёте – и целые органы.
Ранние опыты по струйной печати клетками показали, что метод работает, однако предельное разрешение и способность принтера к тонкой манипуляции с биологическим материалом – оставляли желать. И понятно почему: в качестве основы для первых струйных биологических принтеров брались принтеры обычные.
Далее технология развивалась, и всё же добраться до печати отдельными клетками не удавалось. Не зря даже самый свежий биопринтер использует в качестве капелек чернил конгломераты из сотен и тысяч клеток (это, впрочем, всё равно даёт великолепные результаты).
Портрет, напечатанный новым способом ещё пару лет назад. В роли чернил – взвесь однослойных углеродных нанотрубок с набором добавок, облегчающих соединение с подложкой. Диаметр отдельных точек изображения – 2 микрометра (иллюстрация Jang-Ung Park et al./Nature Materials).Наши новые герои придумали, как действительно рисовать едва ли не единичными клетками, и более того — скоплениями ДНК. Вернее, они разработали способ универсальной нанопечати, умеющей работать почти с любым исходным материалом – живым и нет, проводящим и изолирующим.
Столь яркое достижение продемонстрировали на днях Джон Роджерс (John Rogers), известный нам по бионическому глазу и нанотрубочному транзистору, совместно со своими коллегами из университета Иллинойса, национальной лаборатории Аргонн (Argonne National Laboratory) и корейского университета Ханяна (Hanyang University).
Их разработка называется электрогидродинамический струйный принтер (e-jet printer). В первом своём варианте он появился ещё в 2007 году (о чём экспериментаторы отчитывались в статье в Nature Materials). Потому сперва стоит разобраться с базовыми принципами его работы.
Вместо того чтобы пытаться ещё сильнее уменьшить диаметр сопла для краски, физики решили сокращать поперечник непосредственно струи. А для этого выбрали необычный метод формирования потока материала. Они приложили напряжение между наконечником принтера и "бумагой".
"Это открытие может быть полезным для непрямой (читай – бережной) манипуляции клетками", — радуется достижению Владимир Миронов из медицинского университета Южной Каролины, в данной работе участие не принимавший.
Владимир знает, о чём говорит, – он не один год занимается похожими экспериментами, в частности нам он известен по проекту выращивания искусственного мяса, а также исследованиям в области всё тех же струйных биопринтеров.
Положительную оценку опыты Роджерса со товарищи получили и от профессора Хейко Джейкобса (Heiko Jacobs) из университета Миннесоты, который сам работает в области фабрикации микро- и наноразмерных устройств: "С помощью этого метода можно в разных областях создавать слои зарядов с хорошим пространственным разрешением, а затем изучать, как эти заряды воздействуют на окружающую среду. Метод может быть применён к чему угодно – от культур клеток до интегральных схем"
Или вас таким напечатали?
Відповісти з цитуванням
Допис від j
Bookmarks