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Por enquanto, os ciborgues existem apenas na ficção, mas o conceito está se tornando mais plausível à medida que a ciência avança. E agora, os pesquisadores estão relatando em ACS’ Nano Letras que eles desenvolveram uma técnica de prova de conceito para “tatuar” células e tecidos vivos com matrizes flexíveis de nanopontos e nanofios de ouro. Com mais refinamento, esse método pode eventualmente ser usado para integrar dispositivos inteligentes com tecidos vivos para aplicações biomédicas, como biônica e biossensoriamento.
Os avanços na eletrônica permitiram aos fabricantes fabricar circuitos integrados e sensores com resolução em nanoescala. Mais recentemente, a impressão a laser e outras técnicas tornaram possível montar dispositivos flexíveis que podem se moldar a superfícies curvas. Mas esses processos geralmente usam produtos químicos agressivos, altas temperaturas ou pressões extremas que são incompatíveis com as células vivas. Outros métodos são muito lentos ou têm resolução espacial ruim. Para evitar essas desvantagens, David Gracias, Luo Gu e seus colegas queriam desenvolver um método litográfico não tóxico e de alta resolução para anexar nanomateriais a tecidos e células vivos.
A equipe usou litografia de nanoimpressão para imprimir um padrão de linhas ou pontos de ouro em nanoescala em uma bolacha de silício revestida com polímero. O polímero foi então dissolvido para liberar o nanoarray de ouro para que pudesse ser transferido para um pedaço fino de vidro. Em seguida, o ouro foi funcionalizado com cisteamina e coberto com uma camada de hidrogel que, ao ser destacada, removeu a matriz do vidro. O lado padronizado desta camada de matriz/hidrogel flexível foi revestido com gelatina e ligado a células fibroblásticas vivas individuais. Na etapa final, o hidrogel foi degradado para expor o padrão de ouro na superfície das células. Os pesquisadores usaram técnicas semelhantes para aplicar nanoarrays de ouro em folhas de fibroblastos ou em cérebros de ratos. As experiências mostraram que as matrizes eram biocompatíveis e podiam guiar a orientação e a migração das células.
Os pesquisadores dizem que sua abordagem econômica pode ser usada para conectar outros componentes em nanoescala, como eletrodos, antenas e circuitos, a hidrogéis ou organismos vivos, abrindo oportunidades para o desenvolvimento de materiais biohíbridos, dispositivos biônicos e biossensores.
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