Az NJSZT blogja a legfejlettebb infokom technológiákról

Jelenből a Jövőbe

Izmok és idegek működtetnek parányi biohibrid robotokat

2019. szeptember 27. - ferenck

Az Illinois (Urbana-Champaign) Egyetem kutatói fényingerekre aktiválódó ideg-izom (neuromuszkuláris) szövettel működtetett puha robotokat fejlesztettek; munkájukkal újabb lépéssel közelebb kerültünk az autonóm biobotokhoz.

2014-ben ugyanaz a kutatócsoport hozta létre az első önmagukat előrehajtó úszó és járó, patkány szívizomsejtekkel vezérelt biohibrid botokat.

biohibrid.jpg

Már az első kísérlet bebizonyította, hogy a botok tudnak úszni, viszont nem érzékelik a környezetet, és semmiféle döntést nem hoznak.

Az új kutatás a következő generációt jelenti, a kétfarkú botokat működtető izomszöveteket beépített motorikus idegsejtek stimulálják. Az idegsejtek optogenetikus (fényérzékeny fehérjék sejtspecifikus kifejeződése) tulajdonságokkal rendelkeznek: fényre „tüzelni” kezdenek, így aktiválják az izmokat.

biohibrid0.jpg

A kutatók egér őssejtekből kialakított optogenetikus idegsejt-tenyészetet használtak, és a sejtek az izommal összekapcsolódtak. Mivel az ideg-izomszövet kompatibilis a biobot vázával, a mikroszkopikus gépecske úszóadottságait optimalizálták.

Számítógépes modelleket használva határozták meg a leggyorsabb és leghatékonyabb úszást eredményező adottságokat, például összehasonlították a farkak lehetséges számát, hosszúságukat stb.

Mivel a biológiai aktuátorok vagy biobotok távolról sem tekinthetők kiforrott technológiának, nagyobb erőkifejtésre nem képesek, mozgásuk is nehezen vezérelhető. Ezért volt fontos egy pirinyó állványzat fejlesztése, amely körül a bot felnő, és a helyváltoztatás optimalizálásában segítő interakciókat folytat vele. A szimuláció kritikus szerepet játszott a feladat kivitelezésében, tervek tesztelésében, és hogy a valóságban kizárólag a legígéretesebb terveket próbálják ki.

Az izomtevékenység idegsejtekkel való vezérlése újabb neurális egységek biohibrid rendszerekbe integrálását, a környezetre intelligensen reagáló, többféle sejtből álló szerkezetek, bonyolult ideghálók fejlesztését vetíti előre, széleskörű potenciális alkalmazásokkal: biotervezés, egészségügy, önjavító anyagok stb.

Egyelőre azonban távol vagyunk tőlük, a jelenlegi botok egyáltalán nem intelligensek, ráadásul, élő organizmusok mintájára, a biorobotok ugyan hasonlíthatnak egymásra, de mégsem teljesen egyformák, mint ahogy például az ikrek sem azok. Mindegyik más lesz.

A bejegyzés trackback címe:

https://jelenbolajovobe.blog.hu/api/trackback/id/tr315171260

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.