Tatuagem viva brilha quando detecta compostos químicos

A "árvore" é inteiramente composta de células vivas. Cada ramo brilha de acordo com os compostos químicos que encontra na pele.
[Imagem: Xinyue Liu et al. (2017)]

Tatuagem viva

Engenheiros do MIT (EUA) desenvolveram uma técnica de impressão 3-D que usa como tinta um composto de células vivas programadas geneticamente.

As células são geneticamente modificadas para brilhar em resposta a uma variedade de estímulos. Quando misturadas com uma pasta de hidrogel e nutrientes, as células podem ser impressas, camada por camada, para formar estruturas e dispositivos tridimensionais e interativos.

A equipe demonstrou isto imprimindo uma "tatuagem viva" - um emplastro fino e transparente, com padrões geométricos na forma de uma árvore, inteiramente feitos com células de bactérias vivas. Cada ramo da árvore é revestido com células sensíveis a um composto químico ou molecular diferente. Quando o emplastro é colado sobre a pele que foi exposta aos mesmos compostos, as regiões correspondentes da árvore se iluminam.

Xinyue Liu e Xuanhe Zhao afirmam que sua técnica pode ser usada para fabricar materiais ativos para sensores portáteis e telas interativas. Esses materiais podem ser projetados para detectar substâncias químicas ambientais e poluentes, bem como mudanças no pH e na temperatura e outros bioindicadores da pele.

Além disso, a equipe desenvolveu um modelo para prever as interações entre as células dentro de uma determinada estrutura impressa 3-D sob uma variedade de condições. Esse modelo servirá como um guia para que sejam projetados materiais vivos responsivos às variáveis que se pretende medir.

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Impressão viva

A equipe do MIT não foi a primeira a tentar usar células geneticamente modificadas por meio da impressão em 3-D. Outros pesquisadores tentaram fazer isso usando células de mamíferos, mas com pouco sucesso porque as células de mamíferos são muito frágeis e morrem facilmente - ao passarem sob pressão pelo bocal de uma impressora 3-D, por exemplo.

Mas Liu identificou um tipo de célula mais resistente nas bactérias. As células bacterianas têm paredes celulares mais resistentes para que elas possam sobreviver em condições extremas. A tinta foi então composta combinando as células bacterianas, hidrogéis e nutrientes para manter as células vivas e preservar suas funcionalidades.

Para aplicações a curto prazo, a equipe tem como objetivo fabricar sensores personalizados, sob a forma de curativos flexíveis e adesivos capazes de detectar uma variedade de compostos químicos e moleculares. Eles também acreditam que sua técnica possa ser usada para fabricar cápsulas de remédios e implantes cirúrgicos, contendo células para serem liberados terapeuticamente ao longo do tempo.

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