Ученые создали из водных капель двигающиеся искусственные «ткани»
Искусственная ткань из пузырьков воды. Желтые пузырьки - соленые, поэтому набухают и заставляют всю структуру сворачиваться.Villar, Graham, & Bayley Science, 2013
Британские инженеры научились создавать из водно-масляных мицелл искусственные «ткани», которые способны сжиматься и контролируемым образом проводить электрический ток. Работа опубликована в журнале Science, а ее краткое содержание приводит NatureNews.
Структурной единицей созданной авторами «ткани» стала не живая клетка, а водная мицелла, то есть капелька воды, окруженная двойным слоем поверхностно-активных липидов (ПАВ). Мицеллы могут образовываться в водном растворе липидов и самопроизвольно, но чтобы ускорить и проконтролировать этот процесс, ученые создали специальный прибор.
Прибор выстреливал капельками воды в липидно-масляный раствор, где вокруг них образовывалась устойчивая «шуба» из ПАВ. Получившиеся мицеллы при помощи трехмерного принтера печатали на подложке, собирая из них объемные структуры.
Чтобы заставить такие структуры двигаться, ученые создавали мицеллы двух видов: из обычной воды и из солевого раствора. Поскольку липидная мембрана проницаема для воды, но не для соли, в получившейся «ткани» вода устремлялась в соленые мицеллы, заставляя их разбухать. Напечатав мицеллы слоями, ученые смогли заставить искусственную структуру сворачиваться в нужном направлении.
Кроме того, чтобы придать такой «ткани» электропроводность вдоль выбранного пути, ученые добавляли к раствору молекулы белков-токсинов. Они закрепляются в липидной мембране, создавая каналы, достаточные для проведения электричества. Такие электропроводящие мицеллы можно было собирать в проводящие тяжи.
По словам авторов работы, их целью было понять, насколько искусственные ткани могут быть похожи на живые и отработать технологии для их печати. Ранее ученые уже пытались применять 3D-принтеры для печати искусственных тканей из живых клеток. Такой работе посвящены, например, работы группы Энтони Атала. Альтернативным и, возможно, более перспективным для ближайшего времени методом, является метод децеллюризированных матриксов. Он подразумевает получение искусственной человеческой ткани из человеческих клеток и межклеточного вещества животного.
