Istraživačka grupa sa univerziteta u Illinoisu razvila mikroskopske biohibridne robote koje pokreću mišići i nervi

Istraživačka grupa sa univerziteta u Illinoisu razvila mikroskopske biohibridne robote koje pokreću mišići i nervi

Istraživačka grupa na univerzitetu u Illinoisu je razvila robotske uređaje koje pokreću neuro-maskularna tkiva koja se aktiviraju stimulacijom svjetlosti, približavajući se tako jedan korak bliže razvijanju autonomnih bioloških robota. Na čelu sa profesorom za mehaničko inženjerstvo, Taher Saifom, i profesorom za bioinženjering, Rashid Bashirom, na univerzitetu Illinois, istraživački tim je 2014. godine radio na razvijanju prvih samopokretnih biohibridnih robota, koji su imali sposobnost hodanja i plivanja, pokrenutih od strane otkucaja srčanih mišićnih ćelija dobivenih od miševa.

“Naše prvo istraživanje je pokazalo da biohibridni roboti po uzoru na ćelije spermatozoida, zapravo mogu plivati. Ta generacija robota koristila je srčano tkivo, koje je samostalno kucalo, ali nisu mogli osjetiti okruženje, niti donositi bilo kakve odluke.” – Taher Saif, profesor za mehaničko inženjerstvo.

U novoj studiji objavljenoj u “Proceedings of the National Academy of Sciences” na čelu sa Saifom, istraživčki tim dokazuje novu generaciju biohibridnih robota, pokrenutih skeletnim mišićnim tkivom i stimuliranim od strane motoričkih osobina neurona. Neuroni imaju optogenetske osobine: nakon izlaganja svjetlu, neuroni će se aktivirati kako bi pokrenuli mišiće.

“Primijenili smo optogenetsku, ćelijsku strukturu neurona, dobivenu iz matičnih ćelija miša, koja se nalazi uz mišićno tkivo. Neuroni su napredovali prema mišićima i formirali nervno-mišićne spojeve, a plivač se samostalno aktivirao.” – Taher Saif, profesor za mehaničko inženjerstvo.

Nakon što su potvrdili da je neuro-maskularno tkivo kompatibilno sa njihovim sintetičkim kosturima biohibridnog robota, tim je radio na optimizaciji plivačkih sposobnosti. S obzirom na činjenicu da biohibridni roboti nisu tako razvijeni kao druge tehnologije, nisu u stanju proizvesti velike sile, zato je njihov pokret teško kontrolirati.

“Koristili smo računarske modele koje je vodio profesor mehaničkog inženjerstva Mattia Gazzola da bismo utvrdili koji će fizički atributi dovesti do najbržeg i najučinkovitijeg plivanja.” – Taher Saif, profesor za mehaničko inženjerstvo.

Saif je rekao da on i njegov tim predviđaju još veći napredak, što je dovelo do razvoja višećelijskih inženjerskih živih sistema sa sposobnošću inteligentnog reagiranja na promjene u okruženju, te će ove nove vrste robota pronaći svoju svrhu i primjenu kako u bioinženjerstvu, tako i medicini. Međutim, tim priznaje da se, poput živih organizama, neće razviti niti dva biohibridna robota koja bi bila potpuno ista.

“Kao što blizanci nisu istinski identični, dva stroja dizajnirana za obavljanje iste funkcije neće biti ista. Jedan se može brže kretati ili se izliječiti od oštećenja različito od drugog.” – Taher Saif, profesor za mehaničko inženjerstvo.

DIPF Arrow

DIPF Arrow

Strastveni igrač FPS igara. Uživam u prirodnim ljepotama, akcijskim pustolovinama i tiče me se sve što ima veze sa svijetom video igara i tehnologije.