وشم مؤقت يضيء مع استجابة الجسم للمحفّزات المتنوّعة

كشف الباحثون عن تقنية طباعة جديدة ثلاثية الأبعاد، تسمح برسم "وشم حي" مؤقت، يستخدم فيه الحبر المصنوع من الخلايا الحية المبرمجة وراثيًا، والذي يمكن أن يضيء استجابة لمختلف المحفزات، ويمكن لهذا الوشم المؤقت أن يتطوّر ويتمدد مع الحركات الطبيعية للجسم، وأن يسمح لأجهزة الجسم الشعور بالمخاطر المحتملة.

ويوضح الباحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن الوشم الحي يمكن استخدامه في الكشف عن المواد الكيميائية البيئية، أو تغييرات في درجة الحموضة أو الحرارة، والوشم هو عبارة عن لاصقة شفافة مع خلايا بكتيرية مطبوعة على شكل شجرة، وفوع تتكون من خلايا حساسة لمختلف المواد الكيميائية أو المركبات، ومع التعرض لمواد كيميائية سوف تضيء هذه الفروع، وهناك جهود أخرى لإنتاج مواد مماثلة على أحبار مصنوعة من البوليمرات الحساسسة للحرارة، وبولوميترات صورية، كما أن الذين حاولوا استخدام الخلايا المهندسة وراثيا، استخدموا خلايا الثديات الحية.

وقال طالب الدراسات العليا هيونوو يوك، إنّه "اتضح أن هذه الخلايا تموت أثناء عملي الطباعة؛ لأن خلايا الثديات هي أساسا بالونات دهنية ثنائية الطبقات، وهي ضعيفة جدا وتتمزق بسهولة"، ووجد الباحثون في معهد ماساتشوستس أن البيكتريا مصنوعة من أجل مادة أكثر صلابة، ويمكنها البقاء على قيد الحياة في ظروف أقسى، وتتوافق مع معظم الهلاميات المائية، حيث استخدم الباحثون الهيدروجيل مع حمض بلورونيك، وسمح لهم ذلك بطباعة الخلايا طبقة على طبقة، مما يعطيها أرتفاع هيكلي ثلاثي الأبعاد.

وكشف أستاذ التطوير الوظيفي في قسم الهندسة الميكانيكية، شوانه تشو، أنّه "لدى الهيدروجيل خصائص تدفق مثالية للطباعة من خلال الفوهة، حيث يمكن الضغط عليه والخروج كمعجون الأسنان، ويمكن الحفاظ على شكله بعد الطباعة"، وأنتج الباحثون طابعة ثلاثية الأبعاد مخصصة للوشم الحي، كما اختبروا الوشم مع المركبات الكيميائية المختلفة، ووجدوا أنه يضيء على أساس المحفزات المختلفة، ويقول تشاو "" وجدنا أن صبغة الحبر تعمل بشكل جيد للغاية، ويمكن طباعتها بدقة عالية من حوال 30 ميكرومتر، وهذا يعني أن كل سطر يطبع يحتوي على عدد قليل من الخلايا، ويمكننا أيضا طباعة الهياكل على نطاق واسع نسبيا، وقياس عدة سنتيمترات".

ويقول الباحثون إنه قد لا يمكن استخدام الوشم حاليا؛ ربما لاحقا بعد العمل على تطويره، حيث يمكن استخدامه في التطبيقات الطبية، لإدارة الأدوية أو المركبات مثل الغلوكوز، ولفت يوك إلى أنّ "هذا سيكون عملًا مستقبليًا جدًا، ولكننا نتوقّع أن هذه الطابعة ستكون على منصات الحوسبة الحية".