Fényre reagáló izomsejtekből épülhet a robotok új generációja

Az MIT biomérnökei olyan robotokon dolgoznak, amelyek nem egyszerűen a természetben előforduló szervezeteket utánozzák, hanem ténylegesen biológiai komponensekből épülnek fel.

Fényre reagáló izomsejtekből épülhet a robotok új generációja

Az MIT biomérnökei a robotok új generációján dolgoznak, amelyek nem egyszerűen a természetben előforduló szervezeteket utánozzák, hanem ténylegesen biológiai komponensekből épülnek fel. Ennek első lépéseként a kutatók olyan genetikailag módosított izomsejteket hoztak létre, amelyek fény hatására összehúzódnak, így belőlük elviekben könnyen vezérelhető robotizmok készíthetők, amelyek úgy fognak működni, mint a mintául választott állat izmai.

Ez az első alkalom, hogy vázizmokat módosítottak ilyen módon. Korábbi optogenetikai kutatások alkalmával már készültek fényre reagáló szívizomsejtek és idegsejtek is, de a vázizmok esetében eddig nem került sor ehhez hasonlóra. A módosított izomsejtek egy-egy fényvillanás hatására összehúzódnak és elernyednek. Harry Asada, a kutatás vezetője szerint ez sokkal hatásosabb és elegánsabb megoldás, mint az elektródákkal történő stimulálás, ráadásul ilyen módon könnyebb, karcsúbb és mozgékonyabb robotok építhetők a jövőben.

Az optogenetikai kísérletek során új géneket ültetnek be a sejtekbe, amelyek ennek következtében egy fényimpulzus hatására is működésbe lépnek. Asada kutatócsoportja az izmok prekurzor sejtjeivel, az úgynevezett mioblasztokkal dolgozott. Genetikailag úgy módosították ezeket, hogy elősegítsék egy fényérzékeny fehérje termelődését. A mioblasztokból aztán izomszálakat állítottak össze, amelyeket 20 ezredmásodperces kék fényvillanásoknak tettek ki. A mellékelt videóban a kék pötty reprezentálja a fényjeleket. Ezek hatására a szálak jól láthatóan összehúzódnak: a precízebben célzott jel csak egy-egy szálat mozgat meg, a szórtabb nyalábok hatására viszont az egész izomlap összerándul.

A létrehozott izomszövet meglehetősen erősnek bizonyult, ezt a kutatók úgy mérték le, hogy két hajlékony oszlopocska közé függesztették fel az izomszálakat, majd fényirányítással összehúzódásra késztették ezeket. A mérésre használt összeállítás afféle mesterséges izmok számára létrehozott „konditeremként” is funkcionálhat a jövőben, hogy az izomszálak legjobb formájukban kerüljenek beültetésre, mondják a kutatók.

A végső cél az lenne, hogy a létrehozott izmok segítségével flexibilis, a valódi élőlényekre mozgásukban is hasonlító robotokat hozzanak létre. „A biológiai rendszerek ihlette tervekben a természet egy metafora, amelyet a robotika eszközével teszünk valósággá” ‒ mondja Asada. „A biológiai komponenseket is felhasználó mesterséges rendszerek esetében azonban a természet adja az alapanyagokat is, nemcsak a mintát.”

 

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward