Nazębne tatuaże uwolnią nas od dentystów
Tatuaże dzisiaj przestają spełniać tylko walory estetyczne. Rozwój nowych technologii sprawił, że możliwe jest ich wykorzystanie w wielu innych aspektach życia, a w niedalekiej przyszłości być może uwolni nas od nieprzyjemnych wizyt u dentystów.
Zespół badawczy prowadzony przez Michaela McAlipne'a z Priceton University stworzył nowatorskie grafenowe tatuaże nazębne, które są w stanie wykryć nawet pojedyncze komórki bakterii w jamie ustnej. Projekt ten może zrewolucjonizować branżę stomatologiczną i poprawić ogólny stan uzębienia ludzkości, który w ostatnich latach znacznie się pogorszył.
"Tatuaż" to w istocie cieniutka naklejka oparta na budowie grafenu ze specjalnie zaprojektowanymi peptydami. Gdy wykryte zostaną pojedyncze bakterie, stosowna informacja jest przesyłana za pośrednictwem technologii RFID i umożliwia odpowiednią interwencję.
- Każda choroba zębów zaczyna się od pojedynczych bakterii, nic więc dziwnego, że chcielibyśmy wykrywać je jak najszybciej, najlepiej już w bardzo małych stężeniach. Stąd właśnie wziął się pomysł na grafenowe tatuaże nazębne - powiedział McAlpine.
Grafenowe naklejki w końcu wyjdą także poza branżę stomatologiczną. Można będzie je wykorzystać w strefach działań wojennych i zdalnie zdiagnozować stopień zakażenia ran żołnierzy. Tatuaże można również umieścić na pojemnikach na płyny infuzyjne i łatwo wykryć obecność lekoopornych bakterii, np. szczepu MRSA. Co więcej, nowatorskimi naklejkami można ostemplować mięso i w ten sposób monitorować jego zdolność do spożycia.
Pojedynczy tatuaż jest zbudowany z siatki grafenowej umieszczonej na cienkiej warstwie przezroczystego jedwabiu (nie rozpuszcza się w wodzie). Dzięki oddziaływaniom van der Waalsa grafen świetnie przylega do powierzchni substratu - tkanki miękkiej czy szkliwa.
Jak to się dzieje, że wspomniane naklejki wykrywają bakterie? Jeden z końców zastosowanych w projekcie peptydów zawierał reszty aromatyczne wiążące się z grafenem, drugi zaś tworzyły naturalnie występujące peptydy antydrobnoustrojowe (AMP). Gdy do AMP zwiążą się bakterie, naładowane regiony błony komórkowej patogenów wystawiają grafen na oddziaływanie pola elektrycznego. Te zmiany są wychwytywane przez zewnętrzną antenę.
Tatuaże były testowane na krowich zębach. Zespół McAlpine'a musi popracować nad miniaturyzacją, bowiem dla ludzi są one jeszcze za duże.
