يتم التصنيع الدقيق – ببناء أشياء صغيرة ، بما في ذلك الأشياء والأنماط المجهرية والمنظار. يتمتع التصنيع الدقيق إمكانات كبيرة في الطب والهندسة الطبية الحيوية ، بالإضافة إلى مجالات مثل الإلكترونيات والضوئية – ولكن أولاً ، يحتاج الباحثون إلى تطوير تقنيات متوافقة بيولوجيًا. يعتقد فريق واحد من الباحثين أن الخطوة الحاسمة نحو هذا الهدف تتضمن توضيح Tardigrades.
من أجل اختبار التقنيات اللازمة لبناء أجهزة متوافقة مع مجهرية ، وجد الباحثون في الصين وسيلة لإعطاء الوشم Tardigrades. إذا كنت تعتقد أن هذا أحمق ، فقط انتظر. يمكن أن يكون لمقاربتهم ، التي تم تفصيلها في دراسة نشرت في نهاية شهر مارس في مجلة Nano Letters ، آثار مهمة على تطوير MicroBotics الحية ، مثل cyborgs الميكروبية.
في الواقع ، فإن Tardigrades ، المعروف أيضًا باسم الدببة المائية ، ليست مجرد مخلوقات “هاردي”. إنها حيوانات ذات ثمانية أرجل حوالي 0.02 بوصة (0.5 ملم) ، وهي غير قابلة للتدمير تقريبًا. إن مقاومتهم المذهلة للجوع ، ودرجات الحرارة المتجمدة ، والإشعاع ، والضغط ، وفراغ الفضاء ، لا يثير الدهشة ، ألهم العلماء للتحقيق فيما إذا كان يمكن للبشر تعلم شيء أو اثنين منهم.
في الدراسة الحديثة ، قام الباحثون بجفاف Tardigrades للحث على حالة مشفرة-نوع من السبات نصف الميت. وضعوا tardigrades على الأسطح المبردة إلى أقل من -226 درجة فهرنهايت (-143 درجة مئوية) ، وغطوا المخلوقات الصغيرة في الأنيسول ، مركب عضوي ينسون.
باستخدام شعاع إلكترون مركّز ، قام الباحثون برسم micropatterns على tardigrades مثل المربعات والخطوط والنقاط وحتى شعار الجامعة. شكلت طبقة الأنيسول المجمدة التي تعرضت مباشرة إلى الحزمة مركبًا كيميائيًا جديدًا تم الالتزام به إلى Tardigrade. ثم قام الفريق بتسخين Tardigrade إلى درجة حرارة الغرفة تحت فراغ ، والأنيسول المتجمد الذي لم يتفاعل مع شعاع الإلكترون الذي تم تسامي (تحول إلى غاز) ، تاركًا وراءه النمط الذي أنشأته الوشم الجديد فقط – الوشم. ثم قاموا بترطيب tardigrades.
والخبر السار هو أن الوشم لا يبدو أنه يؤثر على tardigrades التي تم إحياءها. الأخبار السيئة هي أن حوالي 40 ٪ فقط من Tardigrads قد نجا ، لكن الباحثين يقولون إن هذا يمكن أن يتحسن مع مزيد من التحسين. ومع ذلك ، تشير الدراسة إلى أنه يمكن للباحثين استخدام هذه الطريقة لطباعة الأجهزة الكهربائية أو المستشعرات على الأنسجة الحية.
وكتب الباحثون في الدراسة: “يوفر هذا النهج رؤى جديدة حول مرونة Tardigrades ولديها تطبيقات محتملة في الحفاظ على التبريد ، الطب الحيوي ، وعلم الفلك”. الحفظ بالتبريد هو ممارسة الحفاظ على المادة البيولوجية في درجات حرارة منخفضة للغاية. “علاوة على ذلك ، فإن دمج تقنيات التصنيع النانوي/النانو مع الكائنات الحية يمكن أن يحفز التقدم في الاستشعار الحيوي ، وعلم المحاكاة الحيوية ، وعلم الحية الحية.” تتضمن المحاكاة الحيوية تقليد عمليات الطبيعة في الإبداعات البشرية.
microbots عبارة عن روبوتات صغيرة يمكنها أداء المهام داخل جسم الكائن الحي ، مثل تقديم الأدوية ومراقبة الأمراض وعلاجها. على هذا النحو ، يمكننا أن نفترض أن microbots الحية ، مثل cyborgs الميكروبية ، هي روبوتات هجينة تنضم إلى التكنولوجيا الاصطناعية والخلايا الحية لتحقيق ميزات أكثر فائدة.
وقال دينغ تشاو ، المؤلف المشارك للورقة والباحث في معهد ويستليك للإلكترونيات البصرية ، في بيان لجمعية كيميائية أمريكية: “من خلال هذه التكنولوجيا ، لا نقوم فقط بإنشاء توطمة صغيرة على Tardigrades-نحن نقوم بتوسيع هذه القدرة إلى العديد من الكائنات الحية ، بما في ذلك البكتيريا”.
وقال جافين كينج ، الباحث في قسم الفيزياء وعلم الفلك بجامعة ميسوري “من الصعب أن ننظم المسألة المعيشية”. الفضل في البيان الملك مع اختراع التقنية المستخدمة في الدراسة ، وتسمى الطباعة الحجرية الجليدية. وخلص إلى القول: “هذا التقدم ينبأ جيلًا جديدًا من الأجهزة الحيوية وأجهزة الاستشعار الفيزيائية الحيوية التي كانت موجودة في السابق فقط في الخيال العلمي”.