¿Qué es la microfabricación? Simplemente, el fabricar cosas diminutas como objetos y patrones microscópicos y nanoscópicos. En la ingeniería biomédica y la medicina la microfabricación tiene un gran potencial, sumándose a campos como la electrónica y la fotónica. Pero primero la ciencia necesita desarrollar técnicas que sean biológicamente compatibles. Un equipo de investigadores cree que tatuar tardígrados es uno de los pasos cruciales que llevarán a esa meta.
Buscando poner a prueba las técnicas necesarias para la construcción de dispositivos microscópicos biocompatibles, científicos de China hallaron la forma de tatuar tardígrados. Si piensas que es una locura, espera. Porque su perspectiva, detallada en un trabajo que se publicó hacia finales de marzo en Nano Letters, podría tener importantes implicancias en el desarrollo de la micro robótica viva, como en el caso de los cyborgs microbianos.
Los tardígrados, llamados también ositos de agua, no son solo criaturas resistentes. Son animales con ocho patas y unos 0,5 milímetros de largo, virtualmente indestructibles. Su asombrosa resistencia a la inanición, las temperaturas congeladas, la radiación, la presión y el vacío del espacio han inspirado a los científicos a investigar si los humanos podríamos aprender de ellos un par de cosas.
En este trabajo reciente los científicos deshidrataron a los tardígrados para inducir en ellos un estado criptobiótico, algo así como una hibernación en que están medio muertos. Pusieron a los tardígrados en superficies frías a – 143 °C, y los cubrieron con anisol, un compuesto orgánico con aroma a anís.
Tatuajes congelados
Utilizando un rayo de electrones concentrado, dibujaron sobre los tardígrados micropatrones como cuadros, líneas, puntos e incluso el logo de una universidad. La capa de anisol congelada que estaba expuesta directamente al rayo formó un nuevo compuesto químico que quedó adherido al tardígrado. Luego el equipo calentó al tardígrado en el vacío hasta alcanzar la temperatura ambiente y el anisol congelado que no había reaccionado con el rayo de electrones se sublimó (se convirtió en gas) y dejó el patrón que había creado el nuevo compuesto: un tatuaje. Entonces los científicos rehidrataron a los tardígrados.
La buena noticia es que los tatuajes no parecieron tener impacto en los tardígrados revividos. La mala noticia es que solo sobrevivió un 40% de los tardígrados pero los investigadores dicen que eso podría mejorar al refinar la técnica. Con todo, el trabajo sugiere que la ciencia podría utilizar este método para imprimir sensores o microelectrónica en tejidos vivos.
“El trabajo nos brinda más información sobre la resiliencia de los tardígrados, y sus potenciales aplicaciones estarían en la criopreservación, la biomedicina y la astrobiología”, escribieron los investigadores en su trabajo. La criopreservación es la práctica de conservar materia biológica a muy bajas temperaturas. “Además, la integración de técnicas de micro/nanofabricación con los organismos vivos podría ser catalizador de avances en biosensores, biomimética, y micro robótica viva”. La biomimética implica imitar los procesos de la naturaleza en creaciones humanas.
Los micro robots son robots diminutos que pueden cumplir tareas dentro del cuerpo como dosificar medicina, monitorear enfermedades o tratarlas. Se puede presumir entonces que los microrrobots como los cyborgs microbianos son robots híbridos que unen la tecnología sintética con las células vivas para lograr características de mayor utilidad.
“Con esta tecnología no solo creamos micro tatuajes en tardígrados sino que ampliamos esa misma capacidad a diversos organismos vivos como las bacterias”, declaró para la Sociedad Química Estadounidense Din Zhao, coautor del trabajo e investigador del Instituto Westlake de Optoelectrónica.
“Es un desafío tatuar materia viva”, dijo Gavin King, investigador del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Missouri, quien no participó del estudio. La declaración da crédito a King por inventar la técnica utilizada, que se conoce como litografía de hielo. “Es un avance que preanuncia una nueva generación de dispositivos biomateriales y sensores biofísicos que antes solo se presentaban en la ciencia ficción”, concluyó.
