Les nouveaux tatouages ​​ »vivants » sont réalisés avec une imprimante 3D, répondent aux changements de l’environnement

Si vous aimez l’art corporel, mais que vous n’êtes pas tout à fait engagé à faire un tatouage, ceci peut être la meilleure chose suivante: Les ingénieurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont développé une technique d’impression 3D utilisant de l’encre génétique. cellules vivantes programmées « pour créer des tatouages ​​vivants temporaires ». Ces tatouages ​​peuvent être attachés à la peau humaine pour s’illuminer en réponse à différents stimuli et s’adapter aux mouvements naturels du corps.

Les cellules qui composent le tatouage sont combinées avec de l’hydrogel et des nutriments de sorte qu’il peut être imprimé en couches pour créer un dispositif interactif en trois dimensions.

Pour le tatouage, les ingénieurs ont imprimé un mince patch transparent contenant des bactéries vivantes en forme d’arbre. Chacune des branches est faite de différents produits chimiques qui sont conçus pour éclairer une fois qu’il entre en contact avec un stimulus chimique à l’extérieur.

Les chercheurs ont expliqué que ce processus peut être utilisé pour des applications plus pratiques telles que les capteurs portables et les écrans interactifs. Les « tatouages » peuvent également être faits de cellules vivantes pour détecter tout produit chimique nocif dans l’environnement, et tout changement dans le pH et la température. Ils ont également développé un modèle qui anticipe l’interaction entre les cellules dans une structure imprimée en 3D. Cela aidera les recherches futures sur la «conception de matériaux vivants sensibles».

L’idée de documents imprimés 3D réactifs existe depuis longtemps. Alors que d’autres études ont utilisé des polymères spécialisés pour créer les matériaux, les chercheurs du MIT ont été les seuls à réussir à appliquer le concept aux cellules vivantes. D’autres tentatives ont utilisé des cellules de mammifères; cependant, ceux-ci étaient incapables de tenir pendant l’impression.

D’un autre côté, les bactéries utilisées par l’équipe avaient des parois cellulaires très résistantes qui leur permettaient de survivre à des conditions difficiles, telles que la force de l’encre qui leur était appliquée. De plus, les bactéries sont compatibles avec la plupart des hydrogels, car l’équipe a découvert que le matériel fourni un environnement aqueux dans lequel les bactéries peuvent prospérer.

La cellule bactérienne utilisée pour le tatouage a été faite pour éclairer comme un moyen de répondre à divers stimuli chimiques. Avec la réponse finale, l’équipe a ensuite créé une recette pour leur encre 3D, qui est un mélange de bactéries, d’hydrogel et de nutriments pour nourrir les cellules et les garder fonctionnelles. Une imprimante 3D personnalisée a été utilisée pour tester l’impression du correctif aérosol. (Connexes: Nouvelle imprimante 3D peut imprimer des molécules organiques personnalisées dans votre maison.)

« Nous avons trouvé que cette nouvelle formule d’encre fonctionne très bien et peut imprimer à une résolution élevée d’environ 30 micromètres par caractéristique », selon Xuanhe Zhao du Département de génie mécanique du MIT. « Cela signifie que chaque ligne que nous imprimons ne contient que quelques cellules. Nous pouvons également imprimer des structures relativement grandes, mesurant plusieurs centimètres. « 

Pour tester les fonctions du tatouage, l’équipe de recherche a appliqué le patch d’hydrogel à l’arrière de la main du sujet. Les bactéries dans chacune des branches spécifiques allumé après qu’il a été exposé à leur déclenchement chimique. Une autre chose que les chercheurs ont fait était de programmer les cellules à allumer après avoir reçu un certain signal d’une autre cellule dans la branche d’arbre. Cela a permis des signaux plus avancés après que chaque partie de la cellule a communiqué les uns avec les autres.

Les chercheurs étudient de multiples possibilités d’application pour cette technique. Dans le futur, ils postulent que cela peut faire partie de ce qu’ils décrivent comme un ordinateur vivant: « des structures avec plusieurs types de cellules qui communiquent entre elles, transmettent des signaux d’avant en arrière, comme des transistors sur une micropuce. »

Les applications immédiates pourraient inclure des capteurs et des patchs qui peuvent être personnalisés pour détecter divers composés chimiques et moléculaires. L’étude considère également les avantages pharmacologiques de la technique, tels que les patchs à libération retardée qui sont capables de produire leur propre composé.