A nem túl távoli jövőben a tetoválások orvosi diagnosztikai eszközökké válhatnak, valamint testalkatként. LightFieldStudios/iStock a Getty Images segítségével

A sci-fi regényben „A gyémánt kor” Neal Stephenson szerint a body art „folyamatosan változó mediatronikus tetoválásokká” fejlődött-a bőrön belüli kijelzők, amelyeket nanotechnológiai robotpigmentek táplálnak. A regény megjelenése óta eltelt 25 évben a nanotechnológiának volt ideje utolérni, és a dinamikus tetoválások sci-fi víziója kezd valóra válni.

A színváltó nanotechnológiai tetoválások első példáit az elmúlt években fejlesztették ki, és ezek nem csak a testművészet számára készültek. Orvosbiológiai céljuk van. Képzeljen el egy tetoválást, amely figyelmeztet egy olyan egészségügyi problémára, amelyet a biokémia változásai jeleznek, vagy olyan sugárterhelésre, amely veszélyes lehet az egészségére.

Még nem léphet be egy orvosi rendelőbe, és nem készíthet dinamikus tetoválást, de már úton vannak. A korai koncepciót bizonyító tanulmányok meggyőző bizonyítékokat szolgáltatnak arra vonatkozóan, hogy a tetoválásokat nemcsak a szín megváltoztatására, hanem az orvosbiológiai információk érzékelésére és továbbítására is lehet tervezni, beleértve a rák kialakulását is.

Jelző biokémiai változások

2017 -ben a kutatók a disznóról eltávolított disznóbőrt tetoválták színt használó molekuláris bioszenzorok nátrium-, glükóz- vagy pH-szint jelzésére a bőr folyadékaiban.

2019 -ben egy kutatócsoport kiterjesztette ezt a tanulmányt, és kiterjedt fehérjeérzékelés és fejlett okostelefon kiolvasás a tetoválásokhoz. Idén ezt is megmutatták az elektrolit szintje fluoreszkáló tetoválás érzékelőkkel volt kimutatható.

2018 -ban egy biológus csapat kifejlesztette a tervezett bőrsejtekből készült tetoválás sötétednek, amikor bizonyos rákos megbetegedések okozta kalcium egyensúlyhiányt érzékelnek. Bemutatták élő egerekben a rákot kimutató tetoválást.

UV sugárzás érzékelők

Laborom is más szemszögből nézi a technikai tetoválásokat. Érdekelnek vagyunk a külső ártalmak, például az ultraibolya sugárzás érzékelésében. Az UV -sugárzás a napfényben és a szoláriumokban a fő kockázati tényező minden típusú bőrrák esetében. A nonmelanoma bőrrák a leggyakoribb rosszindulatú daganat az Egyesült Államokban, Ausztráliában és Európában.

Az UV-aktivált tetováló tinta láthatatlan, amíg ki nem éri az UV-fényt. Jesse Butterfield/A felmerülő nanoanyagok laboratóriuma, Colorado Egyetem Boulder, CC BY-NC-ND

Ennek a problémának a megoldásához fejlesztettünk láthatatlan tetováló festék, amely csak UV fényben kékül, figyelmeztet, ha a bőr védelmet igényel. A tetováló festék egy UV-aktivált festéket tartalmaz egy műanyag nanokapszula belsejében, amelynek átmérője kisebb, mint egy mikron, vagy milliméter ezredrésze-körülbelül akkora, mint egy közönséges tetováló pigment.

A nanokapszula szükséges ahhoz, hogy a színváltó tetováló részecskék elég nagyok legyenek. Ha a tetováló pigmentek túl kicsik, az immunrendszer gyorsan eltávolítja őket a bőrről, és a tetoválás eltűnik. Ezeket ugyanúgy tetoválógépekkel ültetik be, mint a szokásos tetoválásokat, de csak néhány hónapig tartanak, mielőtt elkezdenek lebomlani az UV -sugárzástól és más természetes folyamatoktól, és elhalványulnak, ami „emlékeztető” tetoválást igényel.

Én voltam az első emberi kísérleti alany ezeknél a tetoválásoknál. Az alkaromon „napszeplőket” hoztam létre - láthatatlan foltok, amelyek UV-fény hatására elkékültek, és emlékeztettek arra, hogy mikor kell fényvédőt viselni. Laboratóriumom láthatatlan UV-védő tetoválásokon is dolgozik, amelyek elnyelnék a bőrbe behatoló UV-fényt, mint egy tartós fényvédő, közvetlenül a felszín alatt. Dolgozunk a „hőmérő” tetoválásokon is hőmérsékletérzékeny festékek használatával. Végül úgy gondoljuk, hogy a tetováló festékek felhasználhatók a betegségek megelőzésére és diagnosztizálására.

{vembed Y = 4CGFPbFqdJ4}
Ebben a TEDx előadásban a szerző bemutatja az UV-detektáló tetoválást.

Ideiglenes csúcstechnológiás tetoválás

Az ideiglenes transzfer tetoválások is csúcstechnológiai forradalomon mennek keresztül. Viselhető elektronikus tetoválások amelyek érzékelik az elektrofiziológiai jeleket, például a pulzusszámot és az agyi aktivitást, vagy figyelemmel kísérik a verejtékezés hidratáltságát és glükózszintjét. Akár arra is használhatók mobil eszközök vezérlése, például egy zenei lejátszási lista keverése egy tetoválás nyomán, vagy lumineszcens testművészet ami megvilágítja a bőrt.

Ezeknek a hordható tetoválásoknak az az előnye, hogy használhatják az akkumulátorral működő elektronikát. Hátránya, hogy sokkal kevésbé tartósak és kényelmesek, mint a hagyományos tetoválások. Hasonlóképpen fejlesztik a bőr alatti elektronikus eszközöket tudósok, tervezők és a biohackerek ugyanúgy, de invazív sebészeti beavatkozásokat igényelnek a beültetéshez.

A bőrbe injektált tetoválások mindkét világ legjobbjait kínálják: minimálisan invazívak, ugyanakkor állandóak és kényelmesek. Új tű nélküli tetoválási módszerek hogy a mikroszkopikus tintacseppek a bőrbe most fejlesztés alatt állnak. A tökéletesítés után gyorsabbá és kevésbé fájdalmassá teszik a tetoválást.

Készen áll a mindennapi használatra?

A fejlesztés alatt álló színváltó tetoválások egy újfajta dinamikus testművészet kapuját is megnyitják. Most, hogy a tetoválás színeit elektromágneses jel változtathatja meg, hamarosan „programozhatja” a tetoválás tervét, vagy be- és kikapcsolhatja azt. Büszkén mutathatja be a nyak tetoválását a motorkerékpár -gyűlésen, és még mindig tiszta bőre van a tárgyalóteremben.

Miközben a kutatók dinamikus tetoválásokat fejlesztenek ki, tanulmányozniuk kell a csúcstechnológiájú festékek biztonságát. Valójában keveset tudunk a normál tetováló festékekben használt több mint 100 különböző pigment biztonságosságáról. Az US Food and Drug Administration a versenyző közegészségügyi prioritásokra és a pigmentekkel kapcsolatos biztonsági problémák bizonyítékainak hiányára hivatkozva nem gyakorolt ​​szabályozó hatósági jogot a tetováló pigmentek felett. Az amerikai gyártók tehát mindent berakhatnak a tetováló festékbe, és eladhatják az FDA jóváhagyása nélkül.

Eddig van nincs bizonyíték arra, hogy a tetoválás rákot okoznaés Egy tanulmány még azt is kimutatta, hogy a fekete tetoválások védenek az UV-sugárzás okozta bőrrák ellen. Ennek ellenére sok tetováló festék olyan anyagokat tartalmazhat vagy lebomlik, amelyekről ismert, hogy veszélyesekés egészségügyi komplikációk, beleértve a fertőzést, az allergiát és a granulomát a tetoválások körülbelül 2% -ában található meg. További kutatásokra van szükség a nano- és mikroimplantátumok általában a bőrben jelentkező hosszú távú hatásainak megértéséhez.

A csúcstechnológiás tetoválások hulláma lassan felélénkül, és valószínűleg belátható időn belül folyamatosan emelkedni fog. Amikor megérkezik, eldöntheti, hogy szörföz vagy nézi a partról. Ha mégis felmászna a fedélzetre, ellenőrizheti testhőmérsékletét vagy UV-sugárzását azáltal, hogy egyszerűen az egyik tetoválására pillant.

A szerzőről

Carson J Bruns, egyetemi adjunktus, University of Colorado Boulder

Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.