Они мягкие, биосовместимые, около 7 мм в длину (то есть вполне макроразмерные) и способны самостоятельно перемещаться. Эти миниатюрные биоботы, разработанные в Университете Иллинойса (США), знаменуют собой огромный шаг вперёд в синтетической биологии.
Создание неэлектронных биологических машин — наиболее интригующая проблема, над решением которой бьются учёные, работающие на пересечении биологии и инжиниринга.
Нынешние двигающиеся биоботы — это не просто имитация того, что уже создано природой, но и уникальные функциональные машины, для производства которых использовались лишь гидрогель, клетки сердечной мышцы и 3D-принтер. По словам разработчиков, «конструкция» биоботов может меняться с учётом требований, предъявляемых спецификой их будущего использования.
Подробности создания биоботов и их характеристики приведены в статье, опубликованной в открытом журнале Scientific Reports (с большим количеством иллюстраций и экспериментальных данных).
Ключом к локомоции (совокупности согласованных движений, посредством которых, например, человек перемещается в пространстве) биоботов стала асимметрия. У каждого бота, внешне напоминающего микроскопический трамплин, есть одна длинная, тонкая нога, покоящаяся на прочной и плотной поддерживающей короткой ноге. Тонкая и длинная покрыта клетками сердечной мышцы лабораторной мыши. Когда эти клетки сокращаются, нога, пульсируя, толкает биобота вперёд. Максимальная скорость не так уж и мала — 236 мкм/с.
Инструментом создания ботов был 3D-принтер, использующий желатинообразный гидрогель для печати основного «тела» (корпуса). Такой подход позволяет быстро производить и испытывать различные формы биомашин и проводить тонкую подстройку первоначального дизайна для достижения максимальной скорости.
Сами учёные мечтают о создании ботов, живые клетки которых могли бы отвечать на определённые внешние стимулы — например, на химический градиент. В этом случае ботов можно было бы использовать в качестве «собак», живых сенсоров, вынюхивающих и ускоряющихся в сторону источника токсинов.
В планах биоинженеров развитие контрольных и функциональных свойств подопечных. Одна из очевидных возможностей — интеграция нейронов для направления движения, а также инкорпорирование светочувствительных клеток. Кроме того, учёные работают над созданием роботов со сложным физическим дизайном, что позволит им совершать разнообразные перемещения в трёхмерном пространстве.
|
|
Эту страницу можно сохранить в соц. сетях и показать друзьям.
|
|
КатегорияПознавательные |
ПросмотровДобавилBender
| Рейтинг0.0/0 |
|
Источник материала: |