Sa hindi masyadong malayong hinaharap, ang mga tattoo ay maaaring maging mga aparatong pang-medikal na diagnostic pati na rin ang body art. LightFieldStudios / iStock sa pamamagitan ng Getty Images

Sa nobelang sci-fi "Ang Panahon ng Diamond" ni Neal Stephenson, ang body art ay nagbago sa "patuloy na paglilipat ng mga tattoo na mediatronic" - mga ipinapakita sa balat na pinalakas ng nanotech robopigments. Sa 25 taon mula nang mailathala ang nobela, ang nanotechnology ay nagkaroon ng oras upang makahabol, at ang paningin ng sci-fi ng mga pabago-bagong tattoo ay nagsisimulang maging isang katotohanan.

Ang mga unang halimbawa ng mga tattoo na nanotech na nagbabago ng kulay ay nabuo sa nakaraang ilang taon, at hindi lamang sila para sa body art. Mayroon silang biomedical na layunin. Mag-isip ng isang tattoo na nagbabala sa iyo sa isang problema sa kalusugan na sinenyasan ng isang pagbabago sa iyong biochemistry, o sa pagkakalantad sa radiation na maaaring mapanganib sa iyong kalusugan.

Hindi ka makakapasok sa opisina ng doktor at makakuha ng isang dinamikong tattoo, ngunit papunta na sila. Ang mga maagang pag-aaral na may katibayan ng konsepto ay nagbibigay ng kapani-paniwala na katibayan na ang mga tattoo ay maaaring mabuo, hindi lamang upang baguhin ang kulay, ngunit upang maunawaan at maiparating ang impormasyong biomedical, kabilang ang pagsisimula ng cancer.

Pagbibigay ng senyas ng mga pagbabago sa biochemical

Noong 2017, ang mga mananaliksik ay nag-tattoo ng balat ng baboy, na naalis mula sa baboy, kasama ang mga molekular biosensor na gumagamit ng kulay upang ipahiwatig ang antas ng sodium, glucose o ph sa mga likido ng balat.

Noong 2019, isang pangkat ng mga mananaliksik ang nagpalawak sa pag-aaral na iyon upang isama pag-sensing ng protina at pagbuo ng mga pagbabasa ng smartphone para sa mga tattoo. Ngayong taon, ipinakita din nila iyon ang mga antas ng electrolyte ay maaaring napansin sa mga fluorescent tattoo sensor.

Noong 2018, isang pangkat ng mga biologist ang nakabuo ng a tattoo na gawa sa engineered cells ng balat na dumidilim kapag nadama nila ang isang kawalan ng timbang ng calcium na sanhi ng ilang mga kanser. Ipinakita nila ang tattoo na nakakakita ng kanser sa mga nabubuhay na daga.

Mga sensor ng UV radiation

Ang aking lab is pagtingin sa mga tech na tattoo mula sa ibang anggulo. Interesado kami na makaramdam ng panlabas na pinsala, tulad ng ultraviolet radiation. Ang pagkakalantad sa UV sa sikat ng araw at mga kama ng pangungulti ay ang pangunahing kadahilanan ng peligro para sa lahat ng uri ng cancer sa balat. Ang mga cancer sa balat na nonmelanoma ang pinakakaraniwang mga malignancies sa US, Australia at Europe.

Ang UV-activated tattoo ink ay hindi nakikita hanggang mailantad sa ilaw ng UV. Jesse Butterfield / The Laboratory for Emergent Nanomaterial, University of Colorado Boulder, CC BY-NC-nd

Upang matulungan ang problemang ito, gumawa kami isang hindi nakikitang tinta ng tattoo na nagiging asul lamang sa ilaw ng UV, binabalaan ka kapag ang iyong balat ay nangangailangan ng proteksyon. Naglalaman ang tinta ng tattoo ng isang tina na pinapagana ng UV sa loob ng isang plastik na nanocapsule na mas mababa sa isang diameter ng micron - o libu-libo ng isang millimeter - halos pareho ang laki ng isang ordinaryong pigment ng tattoo.

Ang nanocapsule ay kinakailangan upang gawing sapat na malaki ang pagbabago ng kulay ng mga particle ng tattoo. Kung ang mga pigment ng tattoo ay masyadong maliit, mabilis na i-clear ng immune system ang mga ito mula sa balat at mawala ang tattoo. Nakatanim ang mga ito gamit ang mga tattoo machine sa parehong paraan tulad ng regular na mga tattoo, ngunit tumatagal sila ng ilang buwan lamang bago sila magsimulang mag-degrade mula sa pagkakalantad sa UV at iba pang mga natural na proseso at kumupas, na nangangailangan ng isang "booster" na tattoo.

Nagsilbi ako bilang unang paksa ng pagsubok ng tao para sa mga tattoo na ito. Lumikha ako ng "solar freckles" sa aking braso - hindi nakikita ang mga spot na naging asul sa ilalim ng pagkakalantad ng UV at pinaalalahanan ako kung kailan magsuot ng sunscreen. Gumagawa rin ang aking lab sa mga hindi nakikitang tattoo na proteksiyon sa UV na sumisipsip ng ilaw na UV na tumagos sa balat, tulad ng isang pangmatagalang sunscreen sa ibaba lamang ng ibabaw. Nagsusumikap din kami sa mga tattoo na "thermometer" na gumagamit ng mga inks na sensitibo sa temperatura. Sa huli, naniniwala kaming maaaring gamitin ang mga inks ng tattoo upang maiwasan at masuri ang sakit.

{vembed Y = 4CGFPbFqdJ4}
Sa usapang TEDx na ito, ipinakita ng may-akda ang tattoo na nakakakita ng UV.

Pansamantalang high-tech na mga tattoo

Ang mga pansamantalang tattoo na paglipat ay sumasailalim din sa isang high-tech na rebolusyon. Masusuot na mga elektronikong tattoo na maaaring makaramdam ng mga signal ng electrophysiological tulad ng rate ng puso at aktibidad ng utak o subaybayan ang hydration at mga antas ng glucose mula sa pawis ay nasa ilalim ng pag-unlad. Maaari pa silang magamit para sa pagkontrol sa mga mobile device, halimbawa pag-shuffle ng isang playlist ng musika sa pagpindot sa isang tattoo, o para sa luminescent body art sindihan ang balat.

Ang bentahe ng mga naisusuot na tattoo na ito ay maaari silang gumamit ng electronics na pinapatakbo ng baterya. Ang kawalan ay ang mga ito ay mas hindi gaanong permanente at komportable kaysa sa tradisyunal na mga tattoo. Gayundin, ang mga elektronikong aparato na pumapasok sa ilalim ng balat ay binuo ng siyentipiko, designer at mga biohacker magkapareho, ngunit nangangailangan sila ng nagsasalakay na mga pamamaraan sa pag-opera para sa pagtatanim.

Ang mga tattoo na na-injected sa balat ay nag-aalok ng pinakamahusay sa parehong mundo: minimal na nagsasalakay, gayon pa man permanenteng at komportable. Bago mga pamamaraan ng tattoo na walang karayom na sunog microscopic tinta droplets sa balat ay ngayon sa pag-unlad. Kapag naperpekto ay gagawin nilang mas mabilis at hindi gaanong masakit ang tattoo.

Handa na ba para sa pang-araw-araw na paggamit?

Ang mga tattoo na nagbabago ng kulay sa pag-unlad ay magbubukas din ng pintuan sa isang bagong uri ng pabago-bagong body art. Ngayon na ang mga kulay ng tattoo ay maaaring mabago ng isang electromagnetic signal, magagawa mong "i-program" ang disenyo ng iyong tattoo, o i-on at i-off ito. Maipagmamalaki mong maipakita ang iyong tattoo sa leeg sa rally ng motorsiklo at mayroon pa ring malinaw na balat sa courtroom.

Habang ang mga mananaliksik ay nagkakaroon ng mga pabago-bagong tattoo, kakailanganin nilang pag-aralan ang kaligtasan ng mga high-tech na tinta. Tulad nito, kaunti ang nalalaman tungkol sa kaligtasan ng higit sa 100 iba't ibang mga pigment na ginamit sa normal na mga tattoo ng tinta. Ang US Food and Drug Administration ay hindi nagsagawa ng awtoridad sa regulasyon sa mga pigment ng tattoo, na binabanggit ang iba pang nakikipagkumpitensyang mga priyoridad sa kalusugan ng publiko at kawalan ng katibayan ng mga problema sa kaligtasan sa mga pigment. Kaya't maaaring ilagay ng mga tagagawa ng US ang anumang nais nila sa mga tattoo ng tinta at ibebenta ang mga ito nang walang pag-apruba ng FDA.

Sa ngayon, mayroong walang katibayan na ang mga tattoo ay sanhi ng cancer, at natagpuan din ng isang pag-aaral na ang mga itim na tattoo ay nagpoprotekta laban sa kanser sa balat na sanhi ng UV. Pa rin, maraming mga tattoo ng tinta maglaman o mag-degrade sa mga sangkap na kilalang mapanganib, at mga komplikasyon sa kalusugan kabilang ang impeksyon, allergy at granuloma ay naging matatagpuan sa halos 2% ng mga tattoo. Kailangan ng mas maraming pananaliksik upang maunawaan ang mga pangmatagalang epekto ng nano- at microimplants sa balat sa pangkalahatan.

Ang isang alon ng mga high-tech na tattoo ay dahan-dahang umangat, at marahil ay patuloy itong tumataas para sa hinaharap na hinaharap. Kapag dumating ito, maaari kang magpasya na mag-surf o manuod mula sa beach. Kung sumakay ka sa board, masusuri mo ang temperatura ng iyong katawan o pagkakalantad sa UV sa pamamagitan lamang ng pagsulyap sa isa sa iyong mga tattoo.

Tungkol sa Author

Carson J Bruns, Assistant Professor, University of Colorado Boulder

Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.