22 января 2014

В природе движение с помощью ресничек и жгутиков наблюдается уже давно. Миллионы лет простые организмы пользуются специальными хвостами, чтобы перемещаться в жидкостях. Теперь инженерам из США удалось перенести этот простой принцип движения на так называемых биоробот, ботов (biobots). Они построили робота из синтетического материала и прикрепили к нему жгутик.

Чтобы привести в движение хвост своей конструкции, которая похожа на сперматозоид, ученые расселили на поверхности несколько клеток сердечной мышцы крыс. При правильных условиях биоробот начал плавать в чашке Петри. О полученном результате исследователи из Иллинойского университета в Урбана-Шампейне сообщают в актуальном издании журнала Nature Communications.

«Количество техники минимальное: только голова и нить», — описывают ученые свою работу. – Затем добавляются клетки, которые взаимодействуют со структурой, и она начинает функционировать».

Чтобы клетки хорошо себя чувствовали на пластике, ученым пришлось его соответствующим образом обработать. Они пропитали его, в том числе, белком, чтобы клетки могли прикрепляться в определенных точках маленькими группами. Искусно размещенные в месте соединения головы и жгутика, клетки сердца, ритмично сокращаясь, приводят в движение всю конструкцию. Решающее значение, по словам ученых, имеет скоординированное клетками волнообразное движение жгутика. Как клетки сердечной мышцы объединяются и «общаются» между собой, чтобы сокращаться одновременно, исследователи, однако, пока объяснить не могут.

Испытания биоботов проходили в питательном растворе, который служил клеткам как поставщик энергии. Он содержал соль, специальную форму глюкозы и разные витамины, чтобы клетки оставались живыми. Ученые говорят, что в такой среде они могут прожить примерно три дня. Все это время микроскопические роботы будут функционировать.

«Биогибридный пловец», как его называют также инженеры, имеет общую длину около двух миллиметров и, таким образом, где-то в 40 раз больше человеческого сперматозоида. Он достигает скорости 10 мкм в секунду. Еще один разработанный исследователями вариант с двумя жгутиками передвигается даже со скоростью примерно 80 мкм в секунду.

Теги: , , ,

Поделиться

Добавить комментарий