Wissenschaftler erschaffen "Bioroboter", die sich selbstständig bewegen können

Forscher der Universität von Illinois, USA, haben ein formbares Gerät entwickelt, das von lichtaktivierten motorischen Nervenzellen angetrieben wird. Der Bioroboter ist der erste Apparat seiner Art, der autonom gehen und schwimmen kann. Seine Funktionsweise beruht auf Kontraktionen von Zellen des Skelettmuskelgewebes - oder gestreiften Muskelgewebes, das aus zylindrisch geformten Fasern besteht, die erreicht werden können Messen Sie ein paar Zentimeter in der Länge.

Lebende Maschinen

Tatsächlich arbeitet dasselbe Wissenschaftlerteam bereits seit einigen Jahren an der Entwicklung autonomer Bioroboter. Das erste Gerät, das das Team entwickelte, wurde von der Spermienform inspiriert und wurde durch das Pulsieren gestreifter Herzmuskelzellen angetrieben, die aus dieser Zelle gewonnen wurden von Labormäusen. Da diesen ersten Modellen jedoch die Wahrnehmung der Umwelt oder die Fähigkeit fehlte, autonom Entscheidungen zu treffen, verfeinerten die Forscher das Projekt.

Die zweite Version des Birroboters war ebenfalls von der Form des Spermas inspiriert, aber die Wissenschaftler statteten das Gerät mit Doppelschwanz aus und ersetzten Herzgewebezellen durch Skelettgewebezellen. Um zu funktionieren, wird der Bioroboter von Motoneuronen angetrieben, die nach Belichtung ins Spiel kommen und Muskelzellen aktivieren.

In Bezug auf die Fähigkeit des Bioroboters, sich selbst anzutreiben, optimierten die Forscher die Fähigkeit des Geräts, sich zu bewegen - oder zu schwimmen oder zu gehen -, nachdem sie sichergestellt hatten, dass das neuromuskuläre Gewebe mit dem „Körper“ des Roboters kompatibel war. Die Arbeit des Teams geht jedoch weiter, da die Wissenschaftler nun planen, hierarchisch gesteuerte neuronale Netze zu verwenden, um die Maschinen so zu programmieren, dass sie komplexere und kontrollierte Bewegungen ausführen.

Das Ziel des Teams ist es, eines Tages mehrzellige Bio-Hybrid-Systeme zu entwickeln, die in der Lage sind, intelligent auf die Belege in der Umgebung zu reagieren, in die sie eingefügt wurden. In Bezug auf technologische Anwendungen glauben die Forscher, dass Bereiche wie Medizin und Bioingenieurwesen sowie die Entwicklung von Materialien mit selbstheilenden Eigenschaften am meisten von den Geräten profitieren werden.

Die Wissenschaftler erklärten jedoch, dass bei ausreichender Entwicklung und Verwendung dieser Technologie zu berücksichtigen ist, dass bei Bio-Hybrid-Geräten wie bei jedem lebenden Organismus kein Bioroboter mit dem anderen identisch ist. und selbst wenn sie so programmiert sind, dass sie genau die Funktionen erfüllen, erfüllt jede dieser „lebenden Maschinen“ ihre Aufgaben auf einzigartige Weise.

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