3D打印技術　細胞竟也能「紋身」?

編譯／高晟鈞

由日本漫畫<<銃夢>>改編的科幻電影<<艾利塔：戰鬥天使>>上映於2019年。女主角艾莉塔被一名醫生從廢料場拯救出來，並從受損的狀態進行了重建，最終，成為了一個半人半機械的女機器人。

半機械人領域取得突破

目前 這種半機械人只存在於小說當中，但隨著科學進步，這個僅限於科幻的角色或將成真。

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近期，研究人員在ACS的Nano Letters上的報告指出，他們已經完成了一種概念驗證技術，可以用靈活地將奈米金在活細胞與組織局部的點、線面上，進行一種類似「紋身」的動作。經過進一步的完善，該方法將可以把智能設備與活體組織結合，實現類似於半機器人的應用。

電子技術與光學列印的瓶頸

電子技術的進步，使科學家成功製造具有奈米級解析度的集成電路與傳感器。最近，科學家在光學列印和其他技術取得的革新，使得曲面的柔性電子設備成為可能。

然而這些過程通常使用與活細胞不相容的刺激性化學物質，或是需要高溫、極端壓力的環境；其他方法則通常耗時過久，抑或者空間解析度太低。為了避免這些缺點，作者David Gracias、Luo Gu及其同事希望開發一種無毒、高解析度的光刻方法，將奈米材料附著到活體組織和細胞上。

奈米光刻──在細胞上「紋身」

該團隊使用奈米光刻技術，在矽晶片上印刷奈米級的金線或點的圖案，並透過溶解晶片上的聚合物，以釋放奈米陣列，並轉移至一塊薄玻璃上。接下來，用半胱胺對金進行功能化，並覆蓋水凝膠層；當將其剝離時，陣列會附著在凝膠層上。

這種水凝膠層的圖案側上塗有明膠，可以附著在單個單個纖維母細胞上。在最後一步中，水凝膠被降解，露出細胞表面的金色圖案。實驗表明，該陣列具有生物相容性，可以引導細胞定向和遷移。

應用

研究人員表示，他們的成本效益方法可用於將電極、天線和電路等其他奈米級組件連接到水凝膠或活體上，從而為生物混合材料、仿生物設備和生物傳感器的開發提供機會。

資料來源：News-Medical

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