طور الباحثون طريقة مبتكرة، تحقق لأول مرة طباعة هياكل مخصصة على مستوى الميكرومتر مباشرة داخل الخلايا الحية. وفقاً لمجلة Advanced Materials، تمكنت هذه التقنية من خلال حقن مادة حساسة للضوء متوافقة حيوياً (photoresist) واستخدام معالجة ليزر خاصة، من بناء هياكل معقدة داخل الخلية مثل رموز الباركود، والأنماط الهندسية، وحتى فيل صغير مصغر، بدقة تصل إلى المستوى تحت الميكرومتري. يفتح هذا الإنجاز مسارات جديدة لدراسة وظائف الخلايا وتعديلها بيوتكنولوجياً.
في التجارب، قام الفريق البحثي بحقن مادة الـ photoresist داخل الخلايا الحية، ثم استخدم تقنية البلمرة ثنائية الفوتون بالليزر للتحكم الدقيق في المادة. يقوم الليزر بتحفيز تفاعل كيميائي ضوئي محلي داخل الخلية، مما يجعل الـ photoresist تتصلب وفقاً للنمط المحدد مسبقاً، مشكلة هيكلاً ثلاثي الأبعاد مستقراً. أظهرت الاختبارات أن الخلايا المعالجة تحتفظ بهيكلها الداخلي سليماً، وتستمر في البقاء على قيد الحياة والانقسام، كما يمكن نقل الهياكل الجديدة إلى الخلايا الابنة مع التكاثر. أشارت الدكتورة Maruša Mur، المؤلفة المشاركة من معهد Jožef Stefan في سلوفينيا: "توفر هذه الطريقة أداة جديدة للتحكم الداخلي في الخلايا الحية، مما يتيح لنا مراقبة الاستجابة الديناميكية للخلايا للمحفزات الميكانيكية أو الإشارات البيولوجية بشكل مباشر."
حالياً، لا تزال التقنية في مرحلة المختبر، لكن إمكانياتها أثارت اهتماماً واسعاً. يعتقد الباحثون أنه من خلال طباعة مستشعرات مصغرة أو أجهزة وظيفية داخل الخلايا، يمكن مراقبة نشاط التمثيل الغذائي للخلايا في الوقت الفعلي، أو منح الخلايا قدرات جديدة لعلاج الأمراض. على سبيل المثال، زرع هياكل إطلاق أدوية موجهة داخل الخلايا المناعية قد يعزز دقة علاج السرطان؛ وبناء علامات بيولوجية داخل الخلايا الجذعية يساعد في تتبع عملية تجديد الأنسجة. أكدت الدكتورة Mur: "على الرغم من أن التطبيق السريري لا يزال يحتاج إلى وقت، إلا أن هذه التقنية توفر بُعداً جديداً تماماً لعلم الأحياء التركيبي والطب التجديدي."
