Учени отпечатаха с 3D-принтер малък слон в жива клетка
Малък слон открива нова основа за 3D щемпел: вътре в клетките.
За първи път учените са отпечатали 3D обекти в живи кафези, в това число слон с дължина 10 микрометра и дребни „ баркодове “, които биха могли да оказват помощ за следене на обособените кафези. Забележително е, че доста от клетките са оживели, с цел да опишат историята, оповестяват откриватели в публикация, оповестена на 16 юни в arXiv.org.
„ Удивително е да се види, че някои от клетките в действителност оцеляват “, споделя биофизикът Керстин Гьопфрих от университета в Хайделберг в Германия, която не е взела участие в проучването. „ Честно казано, не бих си помислила това. Ако ми бяхте споделили, щях да кажа: „ Не, в никакъв случай. “ “
Изследователите са употребявали техника, наречена двуфотонна полимеризация, при която течна смола, наречена фоторезист, се втвърдява, когато всмуква два фотона от лазер по едно и също време. Светлината на лазера е задоволително фокусирана, с цел да създаде този двоен удар единствено в дребен размер. Това прави допустимо основаването на необикновено детайлни микроструктури посредством смяна на местоположението на фокуса на лазера.
За да основат структури вътре в клетката, физикът Матяж Хумар и сътрудниците му инжектирали в клетките фоторезист. След това те отпечатали структурите на 3D принтер и оставили останалия фоторезист да се разтвори. Техниката е новаторска и вълнуваща, споделя оптичният физик Малте Гатер от университета в Кьолн в Германия, който не е взел участие в проучването. „ А ето го и слонът вътре в клетката “, прибавя той, „ което, несъмнено, е доста прекрасен знак. “ Голямото се съдържа в дребното.
Учените към този момент са имплантирали джунджурии в кафези посредством процеса на фагоцитоза, при който клетката гълтам непознат обект. Но единствено избрани типове кафези са запалени поглъщатели. 3D печатът има преимуществото да работи и с други типове кафези.
Но пробождането на клетка и изпомпването на течност в нея е евентуално смъртоносно засегнатост, изключително тъй като доста фоторезисти са токсични. За да усилят възможностите си за оцеляване, Хумар и сътрудниците му прегледали съществуващите фоторезисти, избирайки един по-подходящ за клетките. След 3D щемпел някои кафези оживели, продължавайки необезпокоявано да си правят работата. Някои даже претърпели клетъчно разделяне, разделяйки се на две и завещавайки 3D-отпечатано завещание на една от дъщерните кафези.
Дори и с защитните ограничения, доста от клетките умряха в границите на 24 часа. „ Изглежда, че това е обвързвано просто с обстоятелството, че клетките не обичат да им се инжектират течности, а това е причина за 3D печатането “, споделя Гатър.
По-добрите фоторезисти или техники за инжектиране биха могли да подобрят % на триумф. А учените биха могли да отстраняват изцяло нездравословното инжектиране, като употребяват фоторезист, който може да минава през клетъчните мембрани, споделя Гьопфрих.
В допълнение към отпечатването на модели, сходни на баркодове, откривателите са отпечатали микролазер, друга опция за етикетиране на кафези. Микролазерът се състои от дребна сфера, която, когато е осветена, лимитира и усилва светлината, излъчвайки лазерна светлина. Фините вариации в размерите на сферите ще повлияят на излъчената светлина, което би могло да придаде на всяка клетка характерен светлинен автограф. Микролазерите биха могли да се употребяват и за отчитане на условия в клетката, които биха трансформирали излъчената светлина, споделя Гатър, като да вземем за пример съществуването на избрани биомолекули, свързани с нейната повърхнина.
Хумар и сътрудниците му оферират основаването на микролостове, пружини или бариери в клетките, с цел да се учат силите в тях. Могат да се изработят дребни структури, с цел да се изолират елементи от клетката и да се изследва тяхната функционалност.
Учените към момента не са сигурни по какъв начин ще бъде потребна техниката, само че тя открива благоприятни условия, споделя Гьопфрих. „ Това е метод за взаимоотношение с клетките, без да се модифицират генетично. “
За първи път учените са отпечатали 3D обекти в живи кафези, в това число слон с дължина 10 микрометра и дребни „ баркодове “, които биха могли да оказват помощ за следене на обособените кафези. Забележително е, че доста от клетките са оживели, с цел да опишат историята, оповестяват откриватели в публикация, оповестена на 16 юни в arXiv.org.
„ Удивително е да се види, че някои от клетките в действителност оцеляват “, споделя биофизикът Керстин Гьопфрих от университета в Хайделберг в Германия, която не е взела участие в проучването. „ Честно казано, не бих си помислила това. Ако ми бяхте споделили, щях да кажа: „ Не, в никакъв случай. “ “
Изследователите са употребявали техника, наречена двуфотонна полимеризация, при която течна смола, наречена фоторезист, се втвърдява, когато всмуква два фотона от лазер по едно и също време. Светлината на лазера е задоволително фокусирана, с цел да създаде този двоен удар единствено в дребен размер. Това прави допустимо основаването на необикновено детайлни микроструктури посредством смяна на местоположението на фокуса на лазера.
За да основат структури вътре в клетката, физикът Матяж Хумар и сътрудниците му инжектирали в клетките фоторезист. След това те отпечатали структурите на 3D принтер и оставили останалия фоторезист да се разтвори. Техниката е новаторска и вълнуваща, споделя оптичният физик Малте Гатер от университета в Кьолн в Германия, който не е взел участие в проучването. „ А ето го и слонът вътре в клетката “, прибавя той, „ което, несъмнено, е доста прекрасен знак. “ Голямото се съдържа в дребното.
Учените към този момент са имплантирали джунджурии в кафези посредством процеса на фагоцитоза, при който клетката гълтам непознат обект. Но единствено избрани типове кафези са запалени поглъщатели. 3D печатът има преимуществото да работи и с други типове кафези.
Но пробождането на клетка и изпомпването на течност в нея е евентуално смъртоносно засегнатост, изключително тъй като доста фоторезисти са токсични. За да усилят възможностите си за оцеляване, Хумар и сътрудниците му прегледали съществуващите фоторезисти, избирайки един по-подходящ за клетките. След 3D щемпел някои кафези оживели, продължавайки необезпокоявано да си правят работата. Някои даже претърпели клетъчно разделяне, разделяйки се на две и завещавайки 3D-отпечатано завещание на една от дъщерните кафези.
Дори и с защитните ограничения, доста от клетките умряха в границите на 24 часа. „ Изглежда, че това е обвързвано просто с обстоятелството, че клетките не обичат да им се инжектират течности, а това е причина за 3D печатането “, споделя Гатър.
По-добрите фоторезисти или техники за инжектиране биха могли да подобрят % на триумф. А учените биха могли да отстраняват изцяло нездравословното инжектиране, като употребяват фоторезист, който може да минава през клетъчните мембрани, споделя Гьопфрих.
В допълнение към отпечатването на модели, сходни на баркодове, откривателите са отпечатали микролазер, друга опция за етикетиране на кафези. Микролазерът се състои от дребна сфера, която, когато е осветена, лимитира и усилва светлината, излъчвайки лазерна светлина. Фините вариации в размерите на сферите ще повлияят на излъчената светлина, което би могло да придаде на всяка клетка характерен светлинен автограф. Микролазерите биха могли да се употребяват и за отчитане на условия в клетката, които биха трансформирали излъчената светлина, споделя Гатър, като да вземем за пример съществуването на избрани биомолекули, свързани с нейната повърхнина.
Хумар и сътрудниците му оферират основаването на микролостове, пружини или бариери в клетките, с цел да се учат силите в тях. Могат да се изработят дребни структури, с цел да се изолират елементи от клетката и да се изследва тяхната функционалност.
Учените към момента не са сигурни по какъв начин ще бъде потребна техниката, само че тя открива благоприятни условия, споделя Гьопфрих. „ Това е метод за взаимоотношение с клетките, без да се модифицират генетично. “
Източник: glasnews.bg
КОМЕНТАРИ