З клітин серцевого м'яза створили електронного робоската

Американські біоінженери створили робота-ската, м'язи якого складаються з клітин серцевого м'яза щурів. Вони приводяться в дію золотими мікроелектродами і дозволяють роботу рухати плавниками, подібно до справжніх скат, повідомляється в роботі, опублікованій в журналі.

Зазвичай вчені та інженери створюють роботів виключно зі штучних компонентів, але деякі з них працюють над поєднанням біологічних та електронних компонентів. Це дозволяє створювати сумісні з живими організмами роботів, а також може допомогти в розробці технологій для створення нейроінтерфейсів та інших пристроїв, що безпосередньо взаємодіють з людським організмом.

Вчені під керівництвом Алі Хадемхосейні (Ali Khademhosseini) з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі розробили робота-ската, який використовує для руху кардіоміоцити щурів - клітини серцевого м'яза. У 2016 році інша група вчених вже створила схожого штучного ската, який також використовував як м'язи щурячі кардіоміоцити, але він мав важливу відмінність від нової розробки - ці клітини активувалися за допомогою світла. Вчені з Каліфорнійського університету вирішили використовувати іншу будову і спосіб активації м'язів.

Новий робот складається з чотирьох шарів з різними матеріалами. Нижній шар складається з поліетиленгліколю і являє собою поздовжній каркас, що нагадує по будові і функціям скелетну будову справжніх скатів. Другий шар складається із золотих електродів, які мають зигзагоподібну структуру, що легко розтягується. На цей шар поміщено каркас з гідрогелю, що містить вуглецеві нанотрубки, причому він мав перпендикулярну першому шару періодичну структуру. На цей гідрогелевий каркас поміщався останній шар - кардіоміоцити, які розросталися на каркасі.

Дослідники створили робота з такою будовою і довжиною близько сантиметра. На відміну від аналогічної розробки, новий робот приводиться в дії за рахунок електричних імпульсів, які змушують шар з м'язами скорочуватися і згинатися. Після того, як електроди припиняють стимулювати м'язи, перший шар змушує конструкцію приймати вихідну форму. Таким чином робоскат може змахувати плавниками і повертати їх у вихідне положення. Вчені продемонстрували рух прототипу:

Нещодавно група китайських і британських вчених створила іншого робота на основі живих клітин. Вони покрили волокна водоростей спіруліни магнетитом і отримали спіральні мікрочастинки, які можуть рухатися під дією магнітного поля навіть у в'язких рідинах.