Для создания микроструктур внутри клеток физик Матьяж Хумар и его коллеги из Кельнского университета применили метод двухфотонного полимеризации, при котором жидкая смола отвердевает под действием лазерного луча. Луч света должен быть сфокусирован настолько сильно, чтобы обеспечить высокую детализацию внутри объема клетки. Лишний фоторезист, оставшийся после печати, растворяется.
В прошлом ученые уже имплантировали внутрь клеток всякие мелкие объекты при помощи фагоцитоза, процесса, при котором клетка поглощает инородный объект. Но только определенные виды клеток проявляют такую способность. Преимущество аддитивной печати заключается в возможности работы с другими типами клеток, пишет Science News.
Однако если прокалывать клетку и закачивать в нее жидкость, она с большой вероятностью погибнет, особенно учитывая то, что многие фоторезисты токсичны. Чтобы повысить шансы на выживание, Хумар и его коллеги выбрали из существующих фоторезистов тот, который оказался наиболее безвредным для клеток.
Это сработало, и после процесса печати некоторые клетки выжили, продолжив заниматься своими делами. Некоторые даже претерпели клеточное деление, разделившись на две части и оставив одной из дочерних клеток напечатанный на 3D-принтере фрагмент.
«Удивительно видеть, что некоторые клетки и правда выжили, — сказала биофизик Керстин Гёпфрих из Гейдельбергского университета, не участвовавшая в исследовании. — Честно говоря, я бы никогда в это не поверила. Если бы мне сказали, я бы ответила: „Нет, невозможно“».
Тем не менее, даже с учетом принятых мер предосторожности многие клетки погибли в течение 24 часов. По мнению исследователей, это связано с тем, что клетки не любят, когда в них вводят жидкости. Вероятность успеха могли бы увеличить более качественные фоторезисты или методы инъекций.
Помимо печати узоров, похожих на штрихкоды, исследователи напечатали микролазер — еще один потенциальный способ маркировки клеток. Микролазер состоит из крошечной сферы, которая при освещении фокусирует и усиливает свет, испуская пучок. Незначительные изменения в размерах сфер будут влиять на характеристики света, что может придать каждой клетке уникальную световую сигнатуру.
Также ученые предлагают печатать внутри клеток микроскопические рычаги, пружины или барьеры для действующих внутри них изучения сил.
Китай недавно завершил летные испытания первого сверхлегкого миниатюрного реактивного двигателя местного производства, который был изготовлен от и до при помощи технологии 3D-печати. Двигатель поднял планер над полигоном на 4000 метров и продемонстрировал эксплуатационную надежность и стабильность в реальных условиях.
