电子文身和智能墨水技术显示出令人惊讶的潜力,让我们对可佩戴传感设备有许多新的遐想。世界各地的工程师们试验着各种各样的反应材料,而麻省理工团队想测试将活细胞移植到功能性的用途中。
那么,怎么样的活细胞适于这样的应用呢?结果证明,最好是那些细胞壁强大的,原因是其通过三维打印机喷嘴时,能承受压力而存活下来。另外,细菌也得与水凝胶完美兼容,因为进行逐层打印、形成交互式的三维结构时,采用的是水凝胶和营养物质混合而成的生物墨水。
团队采用一些细菌细胞,在设计成树状的弹性体层上创建了一个三维打印的贴片。特别的是,树状各分叉中的细菌经过基因改造,能对不同的化学刺激作出反应,发出不同颜色的光。贴片贴到人的手背上,施以不同的目标化学品,结果是感知相应化学物质的细菌成功地点亮了各自所在的树杈,形成了色彩斑斓的“活的文身”。
制造活文身的技术能走多远,尚不可预知。团队则认为可以采用这个技术创建一些复杂的结构,包含许多不同类型的转基因细胞,让它们像芯片上的晶体管那样相互沟通。这可能会最终导致开发出一种“活的计算机”。
“这是很具前瞻性的工作,希望我们能打印出可佩戴的活的计算平台。”研究共同作者之一、麻省理工的研究生Hyunwoo Yuk说。(我们记得这位研究生和同伴们的许多创造,包括用水凝胶打印了可操纵的爪子,能在水中温柔而自如地抓金鱼。)
而更直接、务实的用途,则有开发包含转基因细胞的警告标签,能响应特定的环境或化学刺激;或用于健康监测的可佩戴设备,在温度或pH值发生特定变化时激活信号。研究团队还推测这项技术的未来可能会是一种新的药物递送系统。
他们的研究发表在《先进材料》杂志上。 比尔