Deze Tiny Robot Stingray wordt aangedreven door hartcellen van ratten

$config[ads_kvadrat] not found

Rat doolhof

Rat doolhof
Anonim

Onderzoekers hebben een bio-geïnspireerde robot gemaakt die eigenlijk organische elementen bevat: het is een mechanische pijlstaartrog die wordt aangedreven door de lichtgevoelige hartcellen van ratten.

In een studie gepubliceerd vrijdag in Wetenschap, de auteurs verklaren een geweldige doorbraak in tissue engineering: wanneer de cellen van de rat worden gestimuleerd, trekken ze de vinnen van de robot omlaag; door het ontwerp kan een deel van die energie worden opgeslagen, doorgestuurd en gebruikt om de vinnen weer op te laten stijgen.

De spiercellen waren genetisch gemanipuleerd om te reageren op lichtpulsen, wat de manier is waarop de onderzoekers hun bewegingen controleren. De asymmetrie van de pulsen die ze sturen bepaalt of deze naar links of rechts draait, terwijl het variëren van de frequentie van de pulsen de snelheid van de robot regelt. Het effect is zo precies dat de pijlstaartrog met succes door een hindernisbaan kan worden gestuurd.

De optogenetische technologie wordt al gebruikt om ventriculaire aritmieën bij kinderen te behandelen, zei Kevin Kit Parker van het Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering van Harvard. Parker, de senior onderzoeker van het project, had het idee vier jaar geleden al tijdens een bezoek aan het aquarium met zijn dochter. Maar vanwege de complexiteit van het project duurde het een jaar om hoofdauteur Sung-Jin Park te overtuigen om aan boord te gaan en alle financiering op zijn plaats te krijgen.

"Gisteren was een zeer emotionele dag in het laboratorium," zei Parker. "We zijn al jaren aan het rondzwerven, het heeft een ongoddelijke hoeveelheid geld gekost … alle lessen die we uit deze oefening hebben geleerd, worden al gebruikt in de strijd tegen ziekten."

De pijlstaartrog was in wezen een trainingsoefening voor de onderzoekers. Parker en zijn collega's begonnen met het bestuderen van mariene organismen, werkend in de veronderstelling dat ze hartspiercellen konden gebruiken om hun spierstelsel en hun hydrodynamica, of hun zwemprestaties te repliceren.Ze hadden in 2010 een kwal gemaakt, hun eerste poging om op deze manier met de gespierde architectuur te werken. Het serpentinepatroon van de robotstekel benadert het skelet van een organische.

Parker zegt dat hij vooral geïnteresseerd is in het hart; hij wil er een bouwen. Maar om op dat punt te komen, moeten hij en iedereen met wie hij in de toekomst werkt zichzelf trainen met controle-experimenten zoals deze. Na deze maand, zegt hij, raken ze de pijlstaartrog nooit meer aan - ze hebben gedaan wat ze kwamen doen.

"Oh, we hebben een plan," zei Parker. "Maar ik ga het niet delen. We weten niet hoe we ervoor moeten betalen. En het werkt misschien niet - misschien vind ik geen andere Sung-Jin. Hij is een beest, hij is een beest, ik heb nog nooit een wetenschapper zoals hij gezien. Ik heb dit het synthetische beest nagesynchroniseerd, het is een ode aan hem. '

$config[ads_kvadrat] not found