Създаден е биоробот с истинска нервна и мускулна тъкан
Инженери са създали робот, който се предвижва благодарение на живи мускулни клетки и се управлява от истински неврони. Този успех в роботехниката е постигнат от екип начело с Тахир Саиф (Taher Saif) от Илинойския университет в Урбанa-Шампейн . Статия с подробна информация за разработката е публикувана в списание PNAS.
Хибридните роботи, представляващи система от механизъм и живи клетки, е популярна тема за изследване. Инженерите се стремят да използват технически решения, подсказани от самата природа за милиарди години биологична еволюция.
През 2014 година екипът на Саиф е създал опашати устройства, плаващи като сперматозоиди. Тяхното движение се осъществявало благодарение на мускулни клетки от сърце на мишка. Тези клетки се съкращават самопроизволно, даже ако те са създадени в изкуствена среда извън организма на животното.
„Нашата първа работа по разработването на такива плувци успешно демонстрира, че роботи създадени по образец на сперматозоиди, действително могат да плуват” – разказва Саиф.
Но система, която не може да бъде управлявана, не е толкова полезна. Затова екипът е решил да усъвършенства своето творение.
Източник: The University of Illinois at Urbana-Champaign
В новите разработки те използват мускулна тъкан от обикновени скелетни мускули, която е разположена в мека конструкция от изкуствени материали. Тя се управлява от генно-модифицирани неврони, изработени от протеин, чувствителен към светлина. Възприемайки светлинния сигнал, нервните клетки изпращат на мускулните клетки сигнал и движението започва.
„Способността да се управлява мускулна активност с помощта на неврони полага пътя за по-нататъшна интеграция на невронни единици в биохибридните системи” – отбелязва Саиф.
В бъдеще екипът се надява да снабди роботите с по-сложна нервна система, което ще направи тяхното поведение по-гъвкаво.
Любопитно, че такъв робот не трябва да се сглобява, защото той буквално сам се създава. Мускулните клетки самостоятелно се организират в тъкан. Стволовите клетки на мишките се превръщат в неврони и навлизат в „мускулите” със своите израстъци.
„Ние използвахме оптогенетична култура на нервни клетки, получени от стволови клетки на мишки, които израстваха до мускулната тъкан –разказва Саиф – Невроните се съединяваха с мускулите и се образуваха нервно-мускулно съединение и така „плувецът” сам се създаваше.”
Всеки робот има две подвижни опашки. Както показало компютърното моделиране, такава конструкция осигурява оптимални ходови качества.
Изследователите предполагат, че такива миниатюрни устройства ще са прекрасни помощници на медиците.
Любопитно е , че роботите, в чиято конструкция влизат живи тъкани притежават качеството на живите организми – индивидуалност.
„Подобно както близнаците не са абсолютно идентични, два робота, предназначени за изпълнение на една и съща функция, няма да са еднакви”. –предупреждава Саиф – „Единият може да се движи по-бързо от другия или да лекува пациента не както другите. Това е уникално свойство на „живите машини” .
