Биороботов теперь можно напечатать на 3D принтере

Исследователи из Университета штата Иллинойс создали крошечных биороботов, которых просто напечатали на 3D принтере. Биороботы могут двигаться, когда подводят ток к их биологическим мышечным системам. Крошечные роботы могут передвигаться по поверхности или через жидкость.

«Биологическая активация, производимая клетками, это фундаментальная необходимость для любого вида биологической машины, которую вы хотите построить», — сказал руководитель исследования Рашид Башир в пресс-релизе.

«Мы пытаемся интегрировать эти принципы техники с биологией таким образом, чтобы они могли быть использованы для проектирования и разработки биологических машин и систем, применяемых для медицинских и экологических целей. Биология является чрезвычайно мощным инструментом, и если мы сможем как-то научиться использовать свои преимущества для полезных приложений, это может привести к большому количеству нужных вещей».

Эти машины используют мышечные клетки для передвижения. Группа Башира была первой в проектировании и создании биороботов, выполненных из гибких гидрогелей, напечатанных на 3D принтере, и живых клеток. В 2012 году исследователи использовали клетки сердца крысы, чтобы создать примитивную версию этой системы, биороботы могли самостоятельно «ходить», но клетки продолжали сокращаться, не поддаваясь контролю.

Теперь они пытаются использовать реальные мышечные клетки и нейроны, которые могут регулировать скорость сокращений и направление движения робота. Новые биороботы рассчитаны на питание от скелетных мышечных клеток, которые могут быть активированы электрическим импульсом. Скелетные мышцы очень привлекательны в плане того, что с их помощью мы можем передвигаться, используя внешние сигналы. Костяк робота из гидрогеля, напечатанного на 3D принтере, с одной стороны, достаточно крепкий, чтобы дать структуру биороботу, а с другой, достаточно гибкий, чтобы сгибаться как сустав.

Исследователи видят множество применений для роботов (кроме запугивания своих друзей ботом со странной мышечной системой), в том числе нейтрализации токсина и улучшения контроля биологических систем.

«Наша цель состоит в том, чтобы использовать эти устройства как автономные датчики. Мы хотим научить их чувствовать конкретный химикат и двигаться к нему, затем использовать агент для нейтрализации токсина. Взяв под контроль биологическую активацию, мы сделали большой шаг к нашей цели», — сказал Башир.

Дальнейшие исследования предполагают получить еще больше контроля над движением биороботов. С инженерной точки зрения, они надеются разработать гидрогелевую основу, которая позволит биороботам двигаться в разных направлениях. Благодаря 3D печати, инженеры могут достаточно быстро исследовать различные формы и конструкции роботов.

Башир и его коллеги даже планируют интегрировать устройство в студенческую лабораторию, чтобы студенты сами могли проектировать различные виды биороботов.

Источник: news.illinois.edu

[add_ratings]