Біороботам виростили живі, керовані світлом м'язи

Американські вчені створили мікроскопічних біороботів, які рухаються за рахунок скорочень модифікованих м'язових клітин, що реагують на світло. Автори повідомляють про розробку в журналі (); коротко про неї розповідає прес-реліз Іллінойського університету в Урбані-Шампейні. Біоробот приводиться в рух м'язовими клітинами (міобластами) мишей, в геном яких внесений ген білка ChR2 (H134R). Це світлочутлива форма іонного каналу, яка спрацьовує при опроміненні синім світлом довжиною хвилі близько 470 нм і змушує м'язову клітку скорочуватися. Культури таких клітин вирощувалися так, щоб утворювати мініатюрні волокна кільцевої форми. Такі пружні м'язові джгути можна використовувати для біороботів різної конструкції - а з'єднуючи разом для паралельної роботи давати їх руху більше потужності. Щоб продемонструвати їх у роботі, вчені роздрукували на 3D-принтері «скелет» з поліетиленглікольакрилата (PEGDA) у формі гнучкої дуги, що спирається на пару стобіків, на які було натягнуто пруге кільце з м'язових клітин. Після додаткової стадії культивування біороботи були успішно випробувані: при опроміненні світлом потрібної довжини хвилі вони клітини скорочувалися, деформуючи «скелет» і переміщуючи пристрій. Як і звичайні м'язові клітини, двигун такого робота можна натренувати, змушуючи його скорочуватися знову і знову.


Розуміння механізмів, що лежать в основі роботи біологічних систем, дозволяє використовувати їх у «гібридних» біороботах, які комбінують біологічні та електронні компоненти. Як двигуни для таких мініатюрних пристроїв вчені намагаються використовувати різні живі системи, від джгутиконосних бактерій до клітин серцевого м'яза. Два роки тому команда професора Рашида Башира (Rashid Bashir) вже демонструвала гнучкого біоробота, рухомого клітинами скелетних м'язів, які стимулювалися зовнішнім електромагнітним полем. Однак такий метод управління не дозволяє вибірково активувати потрібні клітини, точно керуючи рухом. Крім того, електрика здатна порушувати нормальну роботу живих клітин, серед яких, можливо, знайдуть застосування ці біороботи. Тому вчені вирішили вдосконалити свій пристрій, доповнивши його «світловим» управлінням. "Світло - неінвазивний спосіб контролювати такі машини, - додає Рашид Башир. - Він дає гнучкість у конструюванні і в русі ".


COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND