Биобот

Новый биологический робот был создан из клеток сердца крысы и синтетических материалов. Новое исследование показало, что эта разработка может ознаменовать появление биороботов, которые будут лечить заболевания внутри человеческого тела.

"Биобот" в сантиметр длиной был сделан путем соединения клетки мышцы сердца с гибкой структурой, или органом из гидрогеля - того же материала, что используется для изготовления контактных линз для человеческого глаза.

Биоробот движется по-над поверхностью в геле

Для разработки тела биобота команда ученых использовала 3D-принтер, который который создает твердые предметы, печатая последовательные слои мягких материалов, которые вместе застывают и затвердевают.

Сбор клеток сердца был немного сложнее. (Следующий абзац не для слабонервных)

Исследователи удаляли целые сердца новорожденных крыс под наркозом, вырезанные органы измельчали, а затем фрагменты обрабатывались так, чтобы ослабить и разделить клетки сердца. Затем клетки добавляют к телам ботов, каждый из которых может содержать от нескольких тысяч до несколько сотен тысяч клеток. 

"Через несколько дней они начинают биться, и боты начинают двигаться", пояснил один из авторов исследования Рашид Башир, инженер в Университете штата Иллинойс в Урбана-Шампейне, который помог разработать робота.

Сокращения клеток сердца - это "двигатель" биобота, именно они сгибают тело машины, заставляя его рывками двигаться вперед около дюйма в секунду. Биобот имеет две ножки, одна из которых продвигает его вперед, а другая действует в качестве стабилизатора.

Клетки сердца были выбраны для биобота, потому что они могут спонтанно сокращаться, или "биться", одновременно друг с другом, пояснил Башир.

(См. также "Изменяющий цвет резиновый робот может помочь изучать животных")

Биобот копирует жизнь

В настоящее время, биобот должен быть погружен в богатый питательными веществами раствор, чтобы поддерживать клетки сердца живыми. Но будущие биологические машины смогут "кормиться" через вены.

"Работа продолжается и в других лабораториях, деятельность которых направлена ​​на создание сосудистых систем для удовлетворения метаболических потребностей мышц Биоботов, поскольку они становятся более развитыми и растут", сказал Роджер Камм, инженер-механик в Массачусетском технологическом институте, который не был вовлечен в это исследование.

Теперь после слияния синтетики и природы, инженеры надеются наделить свои творения биологическими способностями, которые чисто механические роботы просто не способны повторить по сей день.

"Биология способна на многое, и мы просто не в состоянии повторить это с той неживой материей, что у нас сейчас есть", сказал Камм, - "Например, нос - просто фантастический датчик. Мы все еще используем собак в аэропортах, чтобы вынюхивать взрывчатку."

Нет пределов возможностей использования био-роботов?

Создатели Биобота говорят, что нет никаких ограничений в потенциальных возможностях применения их творений.

"Вы могли бы иметь ползающих или плавающих биоботов, которые могли бы чувствовать, перемещаться к истоку, а затем и нейтрализовать токсичные вещества" - сказал Камм.

Также он добавил: "Вы могли бы также представить себе биоботов, которые функционируют внутри человеческого тела, и это может чувствовать химические вещества, выделяемые опухолевыми клетками, перемещаются к ним через ткани и выделяют вещества, которые разрушают опухоль."

- Но все это еще далеко в будущем, - предупредил автор исследования Башир - В настоящее время мы работаем над пониманием основных принципов и правил проектирования.

 

Кер Тан для National Geographic News

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить