Ученые разрабатывают микроскопических гибридных роботов, приводимых в движение нервами и мышцами

Биоботы

Команда инженеров только что успешно объединила биологическую жизнь с машинами, создав крошечных роботов, функционирующих подобно сперме, и использующих живые нервные и мышечные клетки, чтобы плавать под воздействием света.

Новые роботы не столь умны как большинство современных роботов - их нервная активность не слишком сложна, она ограничена автоматической активаций их мышц, при попадании света на робота, говорится в пресс-релизе. Но успешная интеграция нейронов скелетных мышц и стволовых клеток с механизмами является многообещающим признаком будущего прогресса в зарождающейся области мягкой робототехники.

Воссоздать природу

Механическая часть робота выполнена в форме мягкой оболочки, разработанной для обеспечения возможности совмещаться с живыми клетками. При ширине примерно в один миллиметр робот получается такого же размера, как и головка булавки.

Инженеры Иллинойского университета в Урбане-Шампейне (University of Illinois at Urbana-Champaign) смоделировали различные формы тела робота, чтобы выяснить, какой вариант будет лучше приспособлен для плавания. В конце концов, они пришли к маленькому, похожему на клетки роботу с двумя жгутиковыми хвостами, описано в исследовании, опубликованном в понедельник в PNAS.

«Подобно тому, как близнецы на самом деле не идентичны, две машины, предназначенные для выполнения одной и той же функции, не будут одинаковыми», - сказал в пресс-релизе инженер из Иллинойса Тахер Саиф (Taher Saif). «Один может двигаться быстрее или лечить от повреждений иначе, чем другой – это уникальное свойство живых машин».

В начале пути

Согласно пресс-релизу, рудиментарные машины сложно контролировать, но команда надеется, что будущие модели будут немного умнее.

В будущем они надеются создать плавающих роботов, которые смогут регенерировать и, возможно, даже интегрироваться с медицинскими устройствами.

Концептуальная основа. Воплощение подвижного бота состоит из инженерного каркаса (scaffold, ECM), мышечной ткани (muscle) и оптогенетических моторных нейронов (neurons), работающих в текучей среде (liquid) и реагирующих на внешние световые раздражители (light). Инженерная мышечная ткань формируется за счет самоорганизации мышечных клеток и ECM, ориентируясь на форму каркаса. Функциональные нервно-мышечные единицы развиваются на месте их возникновения, в результате чего двигательные нейроны расширяют нейриты и иннервируют мышечную ткань. Соответствующий выбор конструкции может привести к созданию биогибридной машины, способной к передвижению, приводимой в действие нервно-мышечными единицами. (Иллюстрация: University of Illinois)

Концептуальная основа. Воплощение подвижного бота состоит из инженерного каркаса (scaffold, ECM), мышечной ткани (muscle) и оптогенетических моторных нейронов (neurons), работающих в текучей среде (liquid) и реагирующих на внешние световые раздражители (light). Инженерная мышечная ткань формируется за счет самоорганизации мышечных клеток и ECM, ориентируясь на форму каркаса. Функциональные нервно-мышечные единицы развиваются на месте их возникновения, в результате чего двигательные нейроны расширяют нейриты и иннервируют мышечную ткань. Соответствующий выбор конструкции может привести к созданию биогибридной машины, способной к передвижению, приводимой в действие нервно-мышечными единицами. (Иллюстрация: University of Illinois)

наука Ученые роботы изобретения

Maltael

18 сен 2019 в 22:22

Похожие материалы
Комментарии (0)

Пока нет комментариев