Cозданы управляемые биороботы из мышечных клеток

Cозданы управляемые биороботы из мышечных клеток

Американские инженеры представили биороботов нового поколения: в движение их приводят мышечные клетки, а управляются они электрическими импульсами. Такие устройства помогут, например, построить автономных мягких роботов, «осьминогов», способных погружаться на морcкое дно и вести поисковые операции, протискиваясь сквозь завалы. О новом устройстве сообщается в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Группа Рашида Башира (Rashid Bashir) из Университета Иллинойса в Урбана-Шампэйн давно пытается интегрировать биологические «машины» в робототехнику. В 2013 году они продемонстрировали миниатюрных биороботов, марширующих самостоятельно, благодаря «стуку» живых клеток сердечной мышцы крыс. Однако такие клетки постоянно сокращаются, что крайне затрудняет контроль над движениями робота. В основу новой модели легли полоски клеток скелетной мускулатуры, и запускается она от внешних электрических импульсов.

Конструкция биоробота вдохновлена мускульно-сухожильными блоками в организме позвоночных. Каркас из гидрогеля, отпечатанный на 3D-принтере, достаточно прочный, и в то же время гибкий, позволяет роботу сгибаться, подобно суставу. Два столбика крепят к каркасу полоску мускулов (таким же образом сухожилия присоединяют мышцы к костям) – и те же столбики выступают в качестве конечностей. Скорость движения биоробота контролируется электрическими импульсами: чем выше их частота, тем больше скорость. Клетки скелетных мышц помогли биороботу двигаться более свободно, и одновременно увеличили возможности контроля над ним.

Ученые собираются еще больше усложнить систему управления: например, встроить в конструкцию нервные клетки. Тогда биороботы можно будет двигать в разных направлениях с помощью света или химических соединений.

Однако подражание природе — лишь отправная точка инженерной работы, утверждает Башир. Способность клеток к самоорганизации и движению под влиянием внешних стимулов должна применяться в чисто технических системах: мобильных автономных датчиках, реагирующих на появление токсинов, роботов-хирургов, «умных» имплантатов.

Lenta.ru

Похожие новости:
Учёные вырастили мышцу, способную к регенерации
Ученым Массачусетского технологического института впервые удалось вырастить в лабораторных условиях биоинженерную мышцу, способную к самовосстановлению. Об этом сообщают иностранные СМИ со ссылкой на журнал PNAS. «Для создания мышцы были использованы мышечные волокна, выращенные учеными из миогенных клеток крысы. Чтобы ..
2014-04-03 1604 0 Технология
0
Японцы научились выбраковывать дефектные стволовые клетки
Ученые из Центра прикладных исследований индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPS-клеток) Киотского университета (Kyoto University, Япония) под руководством нобелевского лауреата, профессора Синъи Яманаки (Shinya Yamanaka), нашла способ выбраковки дефектных стволовых клеток, из которых развивается раковая опухоль. Как сообщает ..
2013-11-19 1811 0 Технология
0
Ученые создали сетчатку глаза из стволовых клеток
Медиками из Университета Калифорнии (Ирвин, США) разработана восьмислойная полнофункциональная сетчатка. Она целиком состоит из стволовых клеток человека. Ученые также сообщают, что созданная ими сетчатка является 1-м полностью завершённым трехмерным живым органом человека. Он создан в лабораторных условиях. Сетчатки ..
2012-06-14 2958 0 Технология
3
Японские ученые вырастили функциональные ткани печени
Ученые в Японии вырастили функциональную ткань человеческой печени из стволовых клеток. Новая технология позволит решить проблему нехватки донорских тканей для трансплантации. Ученые для начала вырастили «зародыш» печени из человеческих стволовых клеток, а потом пересадили их живым мышам. В результате ..
2013-07-9 1850 0 Технология
0
Япония: зрение восстановят при помощи стволовых клеток
Правительство Японии одобрило использование плюрипотентных индуцированных стволовых клеток для лечения офтальмологических заболеваний. Министр здравоохранения Норихиса Тамура дал разрешение исследовательской группе при институте RIKEN города Кобэ применять новую методику для культивирования ткани сетчатки глаза или ретинальной ..
2013-07-22 2164 0 Технология
1
В Японии созданы фрагменты почки человека из клеток iPS
На сайте университета Киото сообщается, что ученые университета Киото, Япония впервые в мире смогли создать фрагменты ткани почки человека из индуцированных стволовых клеток (iPS-клеток). Ученые вырастили из iPS-клеток человека клетки тканей, из которых у эмбриона формируются почки, ..
2013-01-23 2432 0 Технология
1
Учёные строят искусственные органы с помощью технологий электронной промышленности
Количество донорских органов в мире до сих пор сильно уступает количеству нуждающихся в них пациентов. Благодаря новому исследованию в области тканевой инженерии стало возможным производство сложных искусственных тканей. (Относительно простые конструкции медики печатают на 3D-принтерах не первый год. Для формирования ..
2013-08-2 2053 0 Технология
0
Стволовые клетки не восстанавливают сердце у взрослых
Данные исследования ученых из Корнельского университета и университета Бонна говорят, что стволовые клетки и в правду могут заменить мертвые ткани сердца после сердечного приступа в раннем возрасте, но те же клетки теряют эту регенеративную способность у взрослых.Исследование, которое провели на мышах, показало, ..
2012-08-1 1948 0 Технология
0
Ученые: человечество спасет мертвечина
Работники Стэнфордского университета пришли к выводу, что новым источником важных для медицины стволовых клеток вполне могут стать мертвые тела, которые обеспечат живых людей гигантскими объемами плюрипотентных клеток. Наибольшее их количество можно получить из костного мозга ..
2013-01-19 1672 0 Технология
0
Ученые создали чип для акустической сортировки клеток
Методика использования звуковых волн для сортировки клеток на чипе позволит создавать миниатюрные медицинские аналитические устройства, по сравнению с которыми трикодер из сериала Star Trek покажется просто огромным – об этом сообщила группа исследователей. «В наши дни, ..
2012-10-12 1349 0 Технология
0
3D принтер напечатает человеческие органы
Когда-нибудь в будущем, когда вам нужна пересадка почки, вы можете получить 3D-печатный орган созданный именно для вас. Шотландские ученые разработали универсальную методику 3D печати тканей с помощь стволовых клеток. На сегодняшний день, таким образом уже можно изготавливать элементы ..
2013-02-7 4221 0 Технология
0
Учеными создан новый метод редактирования генома
Учеными из Индианы, США, разработана уникальная методика, позволяющая редактировать геном человека еще до зачатия. В этом им помогли стволовые клетки, функционирование которых исследователи обеспечили в искусственной среде. Стало известно, что ученым из университета Индианы удалось редактировать геном еще не родившегося ..
2014-12-17 8120 0 Технология
1
Биологи нашли способ получения овощей-гигантов
Генетики нашли способ, при помощи которого можно создавать овощи гигантских размеров. Результаты своего исследования авторы опубликовали в журнале Nature Genetics, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Science News. Биологи изучили два мутантных штамма томатов, плоды ..
2015-05-26 1807 0 Технология
0
Ученые вырастили мини-мозг в чашке петри
Ученые в первые в мире смогли вырастить мини мозг из стволовых клеток, о чем и поспешили сообщить из Университета Джонса Хопкинса (Johns Hopkins University). На данном мозге, выращенном из стволовых клеток будут проводить разного рода эксперименты. Также ученые заявляют, ..
2016-03-13 1627 0 Технология
0
В России научились выращивать сетчатку глаза из перепрограммированных клеток
В Федеральном научно-клиническом центре физико-химической медицины (ФНКЦ ФХМ) — подразделении Федерального медико-биологического агентства (ФМБА) — научились выращивать сетчатку глаза из перепрограммированных клеток. Об этом пишет газета «Известия».Эта разработка позволит лечить пациентов, теряющих зрение. Первую трансплантацию ..
2016-12-01 4077 0 Технология
0