Электронный луч вместо иглы: как тихоходкам нанесли нанотатуировки при -143°C — 40% выжили и открыли путь к живой электронике

24.04.2025 21:08:00 | iXBT.com

Учёные совершили прорыв в биотехнологиях, «татуировав» микроскопических тихоходок с помощью нанотехнологий. Этот эксперимент открывает путь к созданию гибридных систем, где электроника интегрируется с живыми организмами, что в перспективе может революционизировать медицину, экологический мониторинг и даже освоение космоса.

Метод, напоминающий гравировку, основан на ледяной литографии. Тихоходок, известных способностью выживать в вакууме, при экстремальных температурах и радиации, временно переводят в «замороженное» состояние, замедляя их метаболизм до почти полной остановки. Затем охлаждают до -143°C, покрывают тонким слоем органического соединения (анизола) и с помощью электронного луча «вырезают» узоры на их поверхности. Точность процесса исключительна: линии рисунка в 1000 раз тоньше человеческого волоса. После нагрева ненужный материал испаряется, а 40% тихоходок возвращаются к активной жизни, демонстрируя безопасность технологии.

Тихоходка с «татуировкой». Источник: Nano Letters (2025). DOI: 10.1021/acs.nanolett.5c00378

Ключевое преимущество метода — биосовместимость. В отличие от традиционных нанотехнологий, использующих токсичные материалы, здесь рисунок формируется за счёт химических связей с естественным покровом существ. Это позволяет «вшивать» в организмы микроскопические датчики для отслеживания процессов в реальном времени — например, реакции на радиацию или температуру. Такие модифицированные тихоходки могли бы стать живыми сенсорами в опасных средах, от ядерных реакторов до открытого космоса.

Перспективы технологии выходят за рамки изучения экстремофилов. Учёные видят потенциал в создании медицинских имплантов с интегрированной электроникой для контроля за восстановлением тканей или в разработке «умных» биоматериалов, адаптирующихся к изменению условий. «Мы только начинаем симбиоз нанотехнологий и биологии, — отмечают исследователи. — Следующий шаг — повышение точности и адаптация метода для других организмов».

Подробнее