Tetoviranje mikroskopskih životinja

Dugoživci ili Tardigrada su mikroskopski malene životinje duljine oko pola milimetra, koje zbog svog načina kretanja i bucmastog izgleda podsjećaju na nespretne minijaturne medvjediće, pa su dobili i ime vodeni medvjedići.

Žive u svim morima, slatkim vodama i vlažnim biotopima na kopnu, gdje ih se najčešće može naći u vodenom filmu na nakupinama mahovina, ali i na krovovima kuća.

Izuzetno su izdržljivi pa mogu dugo preživjeti bez hrane i izdržati ekstremnu hladnoću, vrućinu, suhoću, pa čak i vakuum svemira. Istraživači na kineskom Sveučilištu Westlake u Hangzhou, odabrali su upravo dugoživce za eksperiment "tetoviranja", kako bi testirali tehniku ​​mikrofabrikacije za izgradnju mikroskopskih, biokompatibilnih uređaja.

Mikrofabrikacija je revolucionirala elektroniku i fotoniku, stvarajući mikro i nanoskalne uređaje, od mikroprocesora i solarnih ćelija do biosenzora koji detektiraju kontaminaciju hrane ili stanice raka. 

No, tehnologija bi također mogla unaprijediti medicinu i biomedicinski inženjering, ako istraživači mogu prilagoditi tehnike mikrofabrikacije kako bi ih učinili kompatibilnima s biološkim područjem. Stoga su kioneski znanstvenici koristili proces koji urezuje uzorak elektronskim snopom u tanki sloj leda koji prekriva živo tkivo, nazvan ledena litografija, ostavljajući za sobom dizajn kada preostali led sublimira te tu tehnologiji aplicirali na sićušne dugoživce.

Tim je dugoživce doveo u kriptobiotičko stanje polaganom dehidracijom. Zatim su istraživači stavili pojedinačnu životinjice na papir od ugljičnog kompozita, ohladili ga ispod -143 stupnja Celzija i prekrili zaštitnim slojem anizola, organskog spoja koji miriše na anis.

Smrznuti anizol štitio je površinu dugoživca od fokusiranog elektronskog snopa dok je crtao uzorak. Kada je bio izložen snopu, anizol je reagirao i formirao novi biokompatibilni kemijski spoj koji se lijepio za površinu dugoživca na višim temperaturama. Kako se dugoživac zagrijavao na sobnu temperaturu pod vakuumom, svaki nereagirani smrznuti anizol sublimirao je i ostavio za sobom uzorak reagiranog anizola.

Konačno, istraživači su rehidrirali i oživjeli dugoživca, koji je zatim dobio novu tetovažu. Preciznost ove tehnike omogućila je timu stvaranje raznih mikrouzoraka, kvadrata, točkica i linija širine samo 72 nanometra, pa čak i logotipa sveučilišta.

Oko 40% dugoživaca preživjelo je postupak, a istraživači kažu da bi se to moglo poboljšati daljnjim finim podešavanjem. Najvažnije je da životinjicama nisu smetale njihove nove tetovaže. Nakon što su se rehidrirali, nisu pokazivali promjene u ponašanju. Ovi rezultati ukazuju na to da bi ova tehnika mogla biti prikladna za ispis mikroelektronike ili senzora na živo tkivo.

Istraživanje je opisano u radu koji je nedavno objavljen u časopisu Nano Letters.