To nie żart. W żywej komórce ukryto miniaturowego słonia

Gdy słoń przechodzi przez igłę

Wyobraź sobie słonia tak małego, że mógłby przejść przez ucho igielne i to dosłownie. Naukowcy z Uniwersytetu w Lublanie i Instytutu J. Stefana w Słowenii dokonali czegoś, co brzmi jak absurd: wydrukowali miniaturowego słonia wewnątrz żywej komórki. To nie tylko techniczny pokaz możliwości. To zapowiedź, że druk 3D w medycynie może wejść na zupełnie nowy poziom.

 „Wewnątrzkomórkowe drukowanie 3D zapewnia niespotykany dotąd stopień kontroli nad wnętrzem komórki” – piszą badacze cytowani przez portal Populach Mechanics. 

Polecamy: Czwarty wymiar już tu jest. Technologia z filmów s.f. jest realna

Druk 3D w medycynie pod mikroskopem

Jak dokładnie to zrobiono? Do wnętrza komórki naukowcy wstrzyknęli kroplę specjalnego polimeru, zwanego fotorezystem. Materiał ten zmienia swoją strukturę pod wpływem światła lasera. Następnie, stosując technikę o nazwie fotolitografia dwufotonowa, skupili laser w konkretnym punkcie. Tam, gdzie zadziałały dwa fotony, polimer twardniał i przyjmował określony kształt.

W ten sposób powstał nie tylko uroczy słonik wielkości zaledwie 10 mikrometrów, ale inne struktury, takie jak mikroskopijne kody kreskowe. Te ostatnie mogą pomóc w znakowaniu komórek specyficznym światłem, niczym unikalny kod biologiczny.

Część komórek jednak nie tylko przeżyła, ale również dokonała podziału. Co więcej, struktury wydrukowane w cytoplazmie przeszły do komórek potomnych, jakby były jej naturalną częścią. Badacze szacują, że około połowa komórek z osadzonymi mikrostrukturami przetrwała. 

„Szczególnie interesująca jest perspektywa drukowania struktur funkcjonalnych, które zmieniłyby właściwości komórek w sposób wykraczający poza to, co było dotychczas możliwe” – komentuje zespół badawczy.

Obecnie technika pozwala drukować jedynie w ograniczonym zakresie, czyli tyle, ile mieści się w jednej kropli fotorezystu. Naukowcy planują więc sięgnąć po substancję na bazie hydrożelu. Taki materiał, rozpuszczalny w wodzie, może rozprzestrzeniać się po całej komórce, dając znacznie więcej przestrzeni do tworzenia.

Tego typu struktury mogą w przyszłości działać jak wewnątrzkomórkowe laboratoria: izolować obszary komórki, prowadzić obserwacje, modyfikacje, a nawet diagnostykę na poziomie subkomórkowym. A to wszystko mieści się w dłoni,  a raczej w kropli. Druk 3D w medycynie staje się poniekąd narzędziem do programowania życia od środka.

Szukasz ciekawych treści i jakościowego dziennikarstwa? Sięgnij po kwartalnik Holistic News.

Słoń, który rozpoczął rewolucję

Eksperyment, który na pierwszy rzut oka wydaje się ciekawostką z pogranicza nauki i sztuki, w rzeczywistości może zrewolucjonizować cały obszar bioinżynierii. Wydrukowany słoń staje się symbolem możliwości i pokazuje, że da się ingerować w strukturę komórki z niespotykaną dotąd precyzją.

„Technika ta może umożliwić rekonfigurację architektury komórkowej oraz projektowanie komórek o ulepszonych lub całkowicie nowych właściwościach” – piszą autorzy badania. 

A więc kto wie? Może właśnie jesteśmy świadkami narodzin technologii, która kiedyś pozwoli naprawiać komórki od środka, leczyć choroby genetyczne czy budować syntetyczne układy biologiczne. Tak czy inaczej, mikrosłoń już jest w komórce i patrzy z jej wnętrza komórki na przyszłość.