Этот крошечный скат робота приведен в действие клетками крысиного сердца

Исследователи создали робота, созданного на основе био, который на самом деле содержит органические элементы: это механический скат, приводимый в действие светочувствительными сердечными клетками крыс.

В исследовании, опубликованном в пятницу в Наука Авторы объясняют удивительный прорыв в тканевой инженерии: когда стимулируются клетки крысы, они сжимают плавники робота вниз; конструкция позволяет аккумулировать, перенаправлять и использовать часть этой энергии, чтобы ребра снова поднимались.

Мышечные клетки были генетически спроектированы, чтобы реагировать на световые импульсы, и именно так исследователи контролируют свои движения. Асимметрия импульсов, которые они посылают, определяет, поворачивается ли он влево или вправо, в то время как изменение частоты импульсов контролирует скорость робота. Эффект настолько точен, что скат можно успешно пройти через полосу препятствий.

Оптогенетическая технология уже используется для лечения желудочковых аритмий у детей, сказал Кевин Кит Паркер из Гарвардского института биологической инженерии Висса. Паркеру, старшему исследователю проекта, впервые пришла в голову эта идея четыре года назад во время посещения аквариума с его дочерью. Но из-за сложности проекта потребовался год, чтобы убедить ведущего автора Сунг-Джина Парк встать на борт и получить все финансирование на месте.

«Вчера был очень эмоциональный день в лаборатории», - сказал Паркер. «Мы проверяли это на протяжении многих лет, это стоило безбожной суммы денег … все уроки, которые мы извлекли из этого упражнения, уже используются в борьбе с болезнями».

По сути скат был учебным упражнением для исследователей. Паркер и его коллеги начали изучать морские организмы, работая в предположении, что они могут использовать клетки сердечной мышцы для воспроизведения своей мускулатуры и гидродинамики или плавательных характеристик.Они построили медузу в 2010 году, это была их первая попытка работать с мышечной архитектурой таким образом. Змеиный рисунок робота ската приближается к скелету органического.

Паркер говорит, что он в первую очередь интересуется сердцем; он хочет построить один. Но чтобы достичь этого, ему и всем, с кем он будет работать в будущем, необходимо тренироваться с контрольными экспериментами, подобными этому. По его словам, после этого месяца они больше никогда не касаются ската - они сделали то, что пришли.

«О, у нас есть план», сказал Паркер. «Но я не буду делиться этим. Мы не знаем, как мы за это заплатим. И это может не сработать - я не могу найти другого Сун-Джина. Он зверь, он зверь, я никогда не видел такого ученого, как он. Я назвал этого синтетического зверя, это ода для него.