Созданию биороботов с живыми мышцами научат всех желающих

Ученые из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне опубликовали протокол создания микроскопических биороботов, каковые движутся за счет сокращений модифицированных мышечных клеток, реагирующих на внешние действия: свет либо электромагнитное поле. Статья размещена в издании Nature Protocols.

В марте 2016 года исследовательская несколько сказала о создании биоробота, что приводится в перемещение мышечными клетками (миобластами) мышей с внесенным в их геном геном белка ChR2(H134R). Данный белок представляет собой светочувствительный ионный канал, что активируется при облучении синим светом с длиной волны около 470 нм, заставляя мышечную клетку уменьшаться.

Мышечные клетки, выращенные в форме кольцевых волокон, натянуты на «скелет» из гидрогеля (полиэтиленгликольакрилата, PEGDA) в форме эластичной дуги, опирающейся на несколько столбиков. В опробованиях таких биороботов мышечные клетки при облучении светом нужной длины уменьшались, деформируя «скелет» и перемещая устройство. Наряду с этим миобласты, как и простые мышечные клетки, возможно натренировать, заставляя их уменьшаться опять и опять.

Биоробот, движущийся за счет сокращений модифицированных мышечных клеток, каковые активируются светом. Janet Sinn-Hanlon / University of Illinois at Urbana-Champaign

Ранее, в 2014 году, та же научная несколько создала еще одного аналогичного биоробота. Эластичный робот кроме этого приводился в перемещение мышечными клетками, но активировались они не светом, а внешним электромагнитным полем. Но таковой способ управления не разрешал выборочно активировать необходимые клетки, совершенно верно руководя перемещением робота.

Помимо этого, электричество способно нарушать работу живых клеток, в окружении которых, быть может, отыщут использование такие биороботы. Исходя из этого в собственной следующей разработке ученые решили применять вместо электромагнитного поля световые волны.

Сейчас ученые опубликовали неспециализированный протокол для биороботов, движущихся за счет сокращений модифицированных мышечных клеток, каковые активируются тем либо иным внешним действием (светом либо электромагнитным полем). По словам автором, протокол создан для всех ученых, желающих повторить их результаты либо создать новые модели биороботов того же типа.

Неспециализированная схема создания биороботов с мышечными клетками. Raman et al. 2017

В протоколе детально описываются все этапы создания биороботов с указанием характеристик и производителей всех материалов, использованных авторами при разработке обоих типов роботов. Кратко, на первой стадии с помощью способов оптогенетики создается линия мышечных клеток, активирующихся при действии света определенной длины (в случае активации электромагнитным полем данный этап не требуется).

После этого культуры мышечных клеток выращивают так, для получения миниатюрных волокон кольцевой формы. На втором этапе создается «скелет»: на 3D-принтере печатают базу из полиэтиленгликольакрилата (PEGDA). Наконец, на скелет натягивают упругое кольцо из мышечных клеток.

В качестве двигателей для «гибридных» биороботах, комбинирующих биологические и электронные компоненты, ученые пробуют применять разные живые совокупности, от жгутиконосных бактерий до клеток сердечной мускулы. К примеру, в 2016 году ученые из исследовательского университета Кейс Вестерн Резерв создали биогибридного робота-улитку, в котором применяли ротовые мускулы калифорнийской морской улитки (Aplysia californica) и 3D-печатные полимерные компоненты.

Создатель: Софья Долотовская

Случайные записи:

• В россии вступил в силу закон о государственной тайне
• Создан первый полупроводниковый диод, изготовленный из двух материалов одноатомной толщины

The Groucho Marx Show: American Television Quiz Show — Door / Food Episodes

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Ученые на пути создания новых форм жизни

  Исследователи из университета Ноттингем (University of Nottingham) ведут амбициозный проект изучений по разработке биологических клеток в живом…

• Клетки загнали в ловушки из звуковых волн для создания крепкого хряща

  Биоинженеры из университета Саутгемптона создали методику выращивания хрящевой ткани при помощи людских ловушки и клеток из звуковых волн. Эта разработка…

• Мягкий робот-скат плывёт на свет

  К синтетической медузе, созданной пара лет назад, добавился синтетический скат – маленькой робот, сделанный из силикона, живых клеток и золота сердца….

• Материнские клетки дрожжей жертвуют всем ради своего потомства

  Ученые узнали, что при почковании клетки дрожжей передают собственному потомству больше митохондрий, чем оставляют себе. Порывпожертвовать всем, кроме…