Bioboti za kretanje mišića

Istraživači sa Univerziteta Ilinois u Urbana-Champaign-u razvili su biobote u centimetarskoj skali koji kombinuju meke materijale, mišićno tkivo miša i bežične elektronske komponente.

Daljinska kontrola putem optogenetike

Mali uređaji se mogu kontrolisati daljinski putem optogenetike. Mišić unutar uređaja formira optogenetički aktuator i stvara kretanje kada je izložen svetlosti. Istraživači mogu daljinski da kontrolišu ovaj pokret tako što bežično aktiviraju ugrađene mikro LED diode, koje zatim stimulišu mišićne aktuatore da pokreću biobota. Tehnologija bi se u budućnosti mogla koristiti za obavljanje zadataka unutar tela, kao što su hirurške aplikacije ili isporuka lekova.

Optogenetika, tehnika u kojoj svetlosna stimulacija može da proizvede specifične efekte u genetski modifikovanim ćelijama, mogla bi biti veoma korisna za biomedicinske primene, uključujući kliničke i istraživačke aktivnosti. Međutim, tehnika zahteva da svetlost stigne do modifikovanih ćelija ili tkiva pre nego što se postigne željeni efekat, što može biti problem u našim telima. Moguća rešenja uključuju optičke kablove koji se spolja uvlače u telo, ali to je glomazno i podložno infekcijama.

Ovi istraživači su podigli optogenetiku na sledeći nivo koristeći je kao osnovu za kretanje u biobotu centimetra. Sićušni uređaji sadrže meke materijale sa mišićnim tkivom miša koje je osetljivo na svetlost i može proizvesti kretanje kada se stimuliše odgovarajućom vrstom svetlosti. Međutim, korišćenje biobota unutar tela zahtevalo je novi pristup koji bi omogućio uređaju da se osvetli kao odgovor na bežičnu komandu i na taj način proizvede kretanje.

Rešenje je uključivalo integraciju mikroelektronskih komponenti u uređaj koji bi mu omogućili da osvetli nekoliko ugrađenih mikro LED dioda. Ove komponente uključuju prijemni kalem koji omogućava biobotima da sakupljaju sopstvenu snagu, što znači da su bez baterija. Svaki mikro-LED osvetljava drugačiji deo mišićnog tkiva unutar biobota, omogućavajući precizne pokrete kao što je okretanje u određenom pravcu.

„Integrisanje mikroelektronike omogućava spajanje biološkog sveta i sveta elektronike, koji imaju mnoge sopstvene prednosti, da sada proizvedu ove elektronske biobote i mašine koje bi mogle biti korisne za mnoge medicinske, senzorske i ekološke primene u budućnosti“, rekao je Rashid Bashi, istraživač uključen u studiju.

Izvor: medgadget