Συνθετικά κύτταρα: Τεχνική μαζικής παραγωγής ρομπότ, μεγέθους κυττάρου

στις

Σύμφωνα με το MIT News, τέτοιου είδους μικροσκοπικές συσκευές, τις οποίες οι ερευνητές του ΜΙΤ αποκαλούν «syncells» (συνθετικά κύτταρα) θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την παρακολούθηση των συνθηκών και της κατάστασης εντός υποδομών όπως αγωγοί πετρελαίου ή αερίου, ή για τον εντοπισμό ασθενειών στο αίμα.

sunthetika-kuttara-texniki-mazikis-paragogis-rompot-megethous-kuttarou

Τον δρόμο για τη μαζική παραγωγή ρομπότ μεγέθους κυττάρου ανοίγει τεχνική που ανέπτυξαν ερευνητές του ΜΙΤ.

Το «κλειδί» για τη μαζική παραγωγή μικροσκοπικών συσκευών τέτοιου είδους σε πολύ μεγάλες ποσότητες έγκειται σε μια μέθοδο που ελέγχει τη φυσική διαδικασία κατακερματισμού εύθραυστων υλικών πάχους ατόμου, καθοδηγώντας τις ρωγμές έτσι ώστε να παράγονται μικροσκοπικοί θύλακες, επιθυμητού μεγέθους και σχήματος. Ενσωματωμένα στο εσωτερικό τους είναι ηλεκτρονικά κυκλώματα και υλικά που μπορούν να συλλέγουν, να καταγράφουν και να αποστέλλουν δεδομένα.

Η διαδικασία αυτή, που αποκαλείται «autoperforation», περιγράφεται σε paper που δημοσιεύτηκε στο Nature Materials από τον καθηγητή Μάικλ Στράνο του ΜΙΤ, τον μεταδιδακτορικό Πινγκγουέι Λιου, τον τελειόφοιτο Άλμπερτ Λιου και οκτώ άλλους στο ΜΙΤ.

Το σύστημα χρησιμοποιεί γραφένιο, που αποτελεί την εξωτερική δομή των μικροσκοπικών syncells. Ένα στρώμα του υλικού εναποτίθεται σε μια επιφάνεια, μετά μικροσκοπικοί κόκκοι ενός πολυμερούς υλικού, που περιέχουν τα ηλεκτρονικά των συσκευών, εναποτίθενται με τη σειρά τους από μια εξελιγμένη εργαστηριακή έκδοση ενός εκτυπωτή ψεκασμού. Στη συνέχεια μπαίνει πάνω ένα δεύτερο στρώμα γραφενίου.

Γενικότερα, το γραφένιο, εξαιρετικά λεπτό και πολύ ισχυρό, εκλαμβάνεται από πολλούς ως «ελαστικό»- αλλά, όπως εξηγεί ο Στράνο, στην πραγματικότητα είναι άκαμπτο και μπορεί να σπάει. «Διαπιστώσαμε ότι μπορείς να το χρησιμοποιήσεις αυτό» λέει ο Στράνο. «Φαίνεται αντίθετο σε αυτό που θα περίμενε κανείς. Πριν από αυτή τη δουλειά, αν μου λέγανε ότι μπορείς να θραύσεις ένα υλικό για να ελέγχεις το σχήμα του σε μικροκλίμακα, θα ήμουν δύσπιστος».

Ωστόσο, είναι αυτό ακριβώς που κάνει το νέο σύστημα: Ελέγχει τη διαδικασία θραύσης/ θρυμματισμού, έτσι ώστε, αντί να προκύπτουν τυχαία κομμάτια, να προκύπτουν κομμάτια ενιαίου σχήματος και μεγέθους. «Αυτό που ανακαλύψαμε είναι πως μπορείς να ασκήσεις ένα πεδίο έντασης για να καθοδηγήσεις την ένταση, και μπορείς να το χρησιμοποιήσεις αυτό για ελεγχόμενη παραγωγή» προσθέτει ο Στράνο.

Όσον αφορά στα «προϊόντα» της διαδικασίας, μπορούν να κυμαίνονται από μέγεθος ανθρώπινου ερυθροκυττάρου, διαμέτρου 10 μικρομέτρων, μέχρι το δεκαπλάσιο αυτού. Τα αντικείμενα αυτά «αρχίζουν να μοιάζουν και να συμπεριφέρονται σαν ζωντανά βιολογικά κύτταρα. Στην πραγματικότητα, κάτω από το μικροσκόπιο, θα μπορούσες να πείσεις τους περισσότερους πως πρόκειται όντως για κύτταρο», υποστηρίζει ο Στράνο.

Πηγή

Advertisements