Oto bioroboty – maszyny z żywej tkanki, które poruszają się pod wpływem światła
Naukowcy zmodyfikowali żywe komórki mięśniowe tak, by poruszały się w odpowiedzi na światło oraz umieścili je na specjalnych szkieletach, tworząc tak zwane bioroboty. Maszyny te mogłyby znaleźć liczne zastosowania, wpływające pozytywnie na zdrowie człowieka oraz środowisko.
Osiągnięcie przełomu stało się możliwe dzięki szybko rozwijającej się, stosowanej w neurobiologii, technice optogenetyki, polegającej na kontrolowaniu aktywności określonej grupy neuronów za pomocą światła. Wrażliwość neuronów na światło uzyskuje się przez wprowadzenie do nich sekwencji genu kodującego światłoczułe biało, zazwyczaj pochodzącego od alg. Dokładnie tak samo było w tym przypadku.
Tworząc biorobota, na początku, naukowcy z Uniwersytetu Illinois drukują trójwymiarowy hydrożelowy szkielet. Następnie, na tego typu szkielecie umieszcza się pierścienie zmodyfikowanej genetycznie tkanki, którą stymuluje się niebieskim światłem. Dzięki temu badacze mogą zmusić ją do poruszania się, a nawet „ćwiczenia”.
Wcześniej próbowano stymulować mięśnie biorobotów za pomocą sygnałów elektrycznych, jednak te mogły niekorzystnie wpływać na ich pracę, a poza tym – nie pozwalały na selektywną kontrolę ruchu tkanki. Światło natomiast jest nieinwazyjne i daje pewną elastyczność w organizacji aktywności mięśni.
Przez odpowiednie umieszczenie pierścieni na szkielecie zespół mógł tworzyć bioroboty, które mają różne funkcje. Pierwsze roboty były wyposażane w grubsze warstwy mięśni, ale szybko okazało się, że cieńsze znacznie łatwiej pochłaniają światło i składniki odżywcze. Naukowcy codziennie trenują tkankę, wykorzystując światło – w ten sposób jej siła się zwiększa, a z dnia na dzień może przemieszczać się coraz dalej.
Już wkrótce badacze pragną zaprojektować różnego rodzaju hydrożelowe szkielety, które będą mogli wykorzystywać jako „klocki” do tworzenia większych i bardziej skomplikowanych biorobotów.
Źródło:Gizmag
