Des chercheurs ont publié un article dans la revue Nano Letters, exploitant la nature quasi indestructible des tardigrades — résistants à des températures glaciales, presque à l’inanition, à la haute pression, à l’exposition aux radiations, à l’espace extérieur, et bien plus encore — pour tester une technique de microfabrication permettant la construction de dispositifs microscopiques et biocompatibles par la création de petites ‘tatouages’.
« Avec cette technologie, nous avons non seulement créé des microtatouages sur des tardigrades, mais nous avons également étendu cette capacité à plusieurs organismes vivants, y compris des bactéries, » a expliqué Ding Zhao, co-auteur de l’article, dans un communiqué cité mercredi par l’agence Europa Press.
La microfabrication a révolutionné l’électronique et la photonique, créant des dispositifs à micro et nanéchelle allant des microprocesseurs et cellules solaires aux biocapteurs détectant la contamination alimentaire ou les cellules cancéreuses.
Cependant, la technologie pourrait également promouvoir la médecine et l’ingénierie biomédicale si les chercheurs pouvaient adapter les techniques de microfabrication pour les rendre compatibles avec le monde biologique.
Ainsi, Zhao et son équipe ont utilisé un processus impliquant un faisceau d’électrons pour sculpter un motif sur une fine couche de glace recouvrant un tissu vivant, appelé lithographie de glace, laissant un dessin lorsque la glace restante sublime.
L’équipe a soumis les tardigrades à un état cryptobiotique (une sorte d’animation suspendue et presque morte) en déshydratant lentement les animaux microscopiques.
Les chercheurs ont ensuite placé un tardigrade individuel sur un papier composé de carbone, refroidi la feuille à une température inférieure à -143°C et recouvert l’«ours d’eau» d’une couche protectrice d’anisol, un composé organique à l’arôme d’anis.
L’anisol congelé a protégé la surface du tardigrade du faisceau d’électrons focalisé tout en dessinant le motif.
Lorsqu’il est exposé au faisceau, l’anisol a réagi pour former un nouveau composé chimique biocompatible qui adhérait à la surface du tardigrade à des températures plus élevées. Quand le tardigrade a atteint la température ambiante sous vide, l’anisol congelé qui n’avait pas réagi a sublimé, laissant le motif réagir. Enfin, les chercheurs ont réhydraté et ressuscité le tardigrade, qui arborait une nouvelle tatouage.
La précision de cette technique a permis à l’équipe de créer plusieurs micropatrons : des carrés, des points et des lignes jusqu’à 72 nanomètres de large, et même le logo de l’université.
Environ 40% des tardigrades ont survécu à la procédure, et les chercheurs ont souligné que ce résultat pourrait être amélioré avec plus de réglages.
Ils ont également souligné que les tardigrades ne semblaient pas se soucier de leurs nouveaux tatouages : une fois réhydratés, ils n’ont montré aucune altération de comportement.
Ces résultats indiquent que cette technique peut être adaptée pour imprimer de la micro-électronique ou des capteurs sur les tissus vivants.
Après cette première étape, l’équipe espère que ce travail pourra impulser des avancées comme les cyborgs microbiens et d’autres applications biomédicales à l’avenir.