Разработаны биороботы с мышцами мыши

Новости МирТесен

Созданные американскими учеными микроскопические устройства приводятся в движение за счет сокращения культивированных мышечных клеток мышей. Данные биороботы демонстрируют беспрецедентную для подобных конструкций скорость, составляющую почти миллиметр в секунду.

Слово «робот» впервые прозвучало в произведении чешского писателя Карела Чапека. В его пьесе «Р.У.Р.» под этим названием подразумевались безымянные, не обладающие разумом существа, созданные из органических материалов. В настоящее время роботами называют полностью искусственные системы, изготовленные из металла и пластика. Время от времени ученые создают их из живых тканей и клеток или дополняют механических роботов отдельными органами животных.

Нового биоробота продемонстрировали специалисты из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне, о чем они сообщили в своей статье опубликована в журнале Science Robotics. В состав устройства, помимо синтетических элементов, входят мышечные клетки мыши, культивированные в лабораторных условиях. Авторы исследования сообщают, что их биоробот демонстрирует беспрецедентную для подобных комбинированных систем скорость, достигая почти миллиметра в секунду.

Действительно, объединение биологических и искусственных элементов приводит к тому, что биороботы уступают по точности, ловкости и скорости как живым образцам, так и машинам, изготовленным из металла и пластика. В связи с этим, на текущем этапе развития технологий, их интеграция является ключевой проблемой для создателей. Именно эта задача стала центральной для Рашида Башира (Rashid Bashir) и его команды.

Их разработанная система объединяет мышечные клетки мыши и управляющую микросхему, расположенные на гибкой 3D-печатной структуре. Микросхема, получая сигнал по беспроводной связи, активирует и деактивирует светодиоды, стимулирующие клетки и вызывающие их сокращение, благодаря чему биоробот совершает небольшой шаг. Максимальная скорость передвижения, зафиксированная разработчиками, составила 0,83 миллиметра в секунду. При этом, на борту не предусмотрено ни аккумулятора, ни другого источника энергии.

Благодаря использованию различных структур, ученые показали, что данная система может решать широкий спектр простых, но значимых задач, таких как ориентирование в лабиринте, сбор и перемещение небольших объектов. В дальнейшем Башир и его коллеги планируют модернизировать биороботов, интегрировав в них живые нейроны для частичной автономной реакции на изменения в окружающей среде.