Sunday Science: искусственные мышцы для биороботов

Команда био-инженеров благодаря генетическим манипуляциям создала скелетные мышечные ткани со включением протеина реагирующего на свет. Теперь благодаря этой технологии они планируют создать робота способного на реалистичные движения. 

Комана из MIT и Университета Пенсильвании решила, что копирования поведения животных в роботах – это не достаточно. Повторяя генетические материалы, которые провоцируют поведение, они могут совершить гигантский скачок в сторону настоящих биороботов. Впервые в науке, скелетные мышцы были модифицированы таким образом, чтобы реагировать на свет. Ранее все подобные исследования в первую очередь сосредотачивались на сердечных мышечных клетках.

"Благодаря био-интегрированным дизайнам, биология предоставит нам материал, способный открыть новую область в био-робототехнике," говорит профессор Гарри Асада из MIT.

Скелетные мышцы, которым необходим внешний стимул для сжатия, были выбраны для основы будущего биоробота благодаря тому, что они сильнее, чем две другие группы мышц – сердечные и гладкие. Первоначально команда намеревалась стимулировать их при помощи электродов, однако они хотели добиться минимального количества вмешательств. Вдохновившись оптогенетикой, которая использует свет для стимуляции нервной активности, команда занялась исследованиями того, как можно манипулировать скелетными мышечными тканями. 

После проведения генетических модификаций, клеточные структуры стали производить протеин активный под воздействием света. После тестирования выяснилось, что короткие вспышки голубого света могут быть использованы для активации как отдельных фибров, так и целых групп, что гипотетически открывает широкие возможности по контролю манипуляторами будущих биороботов.

После выращивания генетически измененных мышечных волокон в гидрогелевом растворе, была создана полноценная мышечная ткань способная реагировать тем же образом.

В данный момент команда ученых пока не заглядывает слишком далеко в био-роботическое будущее. Пока нет возможности выращивать мышцы в массовом количестве и в масштабах, даже для миниатюрного робота. В связи с этим сейчас команда сфокусируется на разработке эндоскопического девайса, который мог бы перемещаться в теле благодаря искусственным мышцам.

[Via Wired]