Этот биоробот, созданный в 2017 году на стыке мягкой робототехники, тканевой инженерии и оптогенетики, представляет из себя уменьшенный в 10 раз аналог ската.

Биоробот движется в питательном растворе или воде, мышечные клетки (из сердца крысы) возбуждаются электрическим импульсом, который генерируется внутри биоробота благодаря световым вспышкам от двух диодов.

Свет запускает внутри фоточувствительных клеток электрический импульс. Мышечные клетки, сокращаясь волной от начала к концу "рыбы", формируют скоординированное волнообразное движение плавников. Разница в яркости импульсов позволяет координировать направление движения.

#биороботы

Данный биогибридный робот, управляемый светом, на первый взгляд впечатляет меньше, чем медузоид или искусственный скат.

Однако, команде ученых из Иллинойса удалось создать модульный управляемый светом биоробот на основе скелетных мышц, натянутых на гибкий каркас, при том маленький биобот может генерировать силу до 300 мкН (0,56 кПа). Сила сокращения микроскопических мышечных волокон, имитирующих скелетные мышцы, динамически адаптируется к свету и его частоте.

Биобот умеет двигаться точно к намеченной цели со скоростью 1,3 длины тела/мин и вращаться в двух измерениях (поворот на 2°/сек).

#биороботы

Ксеноботы - или как освободившиеся от организма клетки начали строить свои колонии.

В 2020 году у эмбрионов лягушки Xenopus laevis изъяли стволовые клетки кожи. Эти клетки поместили в чашку Петри, но они начали самоорганизовываться в сферы, "колонии". Объединяться для клеток кожи это норма, они так запрограммированы и таким образом затягивают раны. Однако, когда через 4 дня клетки дозрели до эпителиальных, они стали использовать реснички (такие же, как у человека на эпителии слизистых), не для того, чтобы сгонять слизь, а чтобы двигаться, при том новые колонии клеток двигались синхронно и взаимозависимо.

В итоге самоорганизовались новые многоклеточные организмы, не похожие на кожу лягушки или исходное животное. Колонии между собой были взаимосвязаны: они реагировали на внешнее раздражение, клетки двигались в нужном направлении и могли обходить препятствия.

В честь вида лягушки такой тип новых организмов назвали ксеноботы. И это удивительное открытие не только изменило наше представление о поведении клеток, но и позволило создать новый тип живых биороботов. ⬇️

#биороботы #ксеноботы

Ксеноботы - новый вид живых биороботов

Ксеноботы оказались самовосстанавливающимися, умеют обходить препятствия (проходят арену, капилярную трубку, хотя, конечно, не у всех получается).

Встроенный ген с флюоресцентной меткой помог продемонстрировать, что некоторые роботы "ходят на разведку", то есть побывали там, где другие не были, но вернулись к "своим". А когда им поместили на стекло оксид железа - ржавчину, они стали его сгребать в кучку.

Коллектив Сэма Кригмана создал эволюционный алгоритм (на основе вычислительного поиска), который вычисляет наиболее эффективную для движения конфигурацию клеток ксенобота. Теперь исследователи на основе алгоритмов пытаются модифицировать уже реальные ксеноботы, добиваясь от них нужных параметров.

В перспективе ксеноботы планируется использовать как для захвата частиц пластика из моря и других экологических программ, так и для доставки лекарств, диагностики и других биоинженерных задач.

#ксеноботы #биороботы