Лазерный луч стал инструментом 3D-конструирования на молекулярном уровне

Метод создания трехмерных микрообъектов с использованием лазерного луча разработан в Венском техническом университете. От прочих техник 3D-печати в микрометровом масштабе он отличается тем, что позволяет с большой точностью прикреплять молекулы в отведенные для них места.

С его помощью, например, можно расставлять в выращиваемых биологических тканях химические маркеры, указывающие живым клеткам места, куда прикрепляться. Другое потенциальное приложение – мельчайшие трехмерные «лаборатории на чипе», в которых точно размещенные молекулы будут вступать в реакции с веществами из окружающей среды.

Составление вместе миниатюрных частиц материалов с различающимися химическими свойствами это неординарная задача. Поэтому ученые сначала создали объемные строительные конструкции, предназначенные для надежной фиксации молекул в требуемом положении.

Роль «строительных лесов» выполняет гидрогель – материал, состоящий из макромолекул, которые объединены в структуру, изобилующую порами. В эти поры могут мигрировать нужные молекулы и даже живые клетки, после чего отдельные точки гидрогелевого комплекса подвергаются облучению лазером. В местах наибольшей интенсивности этого излучения лабильные (неустойчивые) связи разрушаются и образуются высокореактивные промежуточные продукты, скрепляющие этот участок гидрогеля.

Точность метода зависит от системы фокусирования лазерного луча: в экспериментах, которые описываются в статье, вынесенной на обложку авторитетного издания Advanced Functional Materials, достигалось разрешение до 4 мкм.