Ученые научились «татуировать» тихоходок — микроскопических существ, способных выживать в экстремальных условиях. Новый метод, использующий ледяную литографию, позволяет наносить биосовместимые узоры на живые организмы, открывая путь к созданию микроустройств для медицины и биологии. Исследование опубликовано в журнале Nano Letters.
Тихоходки, или «водяные медведи», — крошечные существа размером 0,5 мм, способные пережить космический вакуум, радиацию и температуры от -143°C до кипения. Их уникальная выносливость сделала их идеальными для эксперимента по нанесению микроскопических узоров. Ученые, включая Дин Чжао и Мин Цю, применили ледяную литографию: тихоходок замораживали, покрывали льдом и вырезали узоры электронным лучом. После сублимации льда на поверхности оставались рисунки шириной всего 72 нанометра — тоньше человеческого волоса в тысячу раз.
Тихоходок переводят в криптобиоз — состояние анабиоза при обезвоживании. Их охлаждают до -143°C на углеродной бумаге и покрывают анизолом — защитным органическим соединением. Электронный луч вырезает узоры, превращая анизол в биосовместимое вещество, которое остаётся на коже тихоходки. После нагревания и регидратации существа оживают с татуировками, включая квадраты, точки и даже логотип университета.
Около 40% тихоходок выжили, и выжившие не показали изменений в поведении, что подтверждает безопасность метода. Ученые считают, что выживаемость можно повысить.
Традиционные методы микро- и нанопроизводства, создающие чипы и датчики, используют токсичные химикаты и радиацию, непригодные для живых тканей. Ледяная литография решает эту проблему, позволяя печатать микроэлектронику на организмах.
Татуировки на тихоходках доказывают, что можно безопасно интегрировать электронику с живыми организмами.
Метод могут адаптировать для бактерий и клеток, улучшив выживаемость и расширив применения. Это первый шаг к нанотехнологиям, совместимым с жизнью.
