Der Tag kann kommen, an dem Menschen die Form von Cyborgs annehmen, die integrierte Roboterteile enthalten, um ihre Leistung zu verbessern. Aber lange vor diesem Prozess kann der entgegengesetzte Integrationsprozess stattfinden, und Roboter, die mit menschlichem Gewebe oder anderen lebenden Zellen ausgestattet sind, sehen seltsamerweise realistischer aus.
Diese einzigartigen Biohybridroboter können mit Muskelzellen ausgestattet werden, um Maschinen bei der Ausführung komplexer subtiler Bewegungen zu unterstützen. Die Roboter können mit Bakterien kombiniert werden, die für präzise medizinische Verfahren in ihren Körper implantiert werden.
Fiktion oder Realität?
Und die fantastische Zukunft, die in dem Artikel vorgestellt wird, scheint heute zu beginnen. In einer neuen hochkarätigen wissenschaftlichen Studie präsentierte eine Gruppe von Wissenschaftlern und Ingenieuren aus der ganzen Welt die Biohybridrobotik als ein Feld, das in eine Ära der Revolution eintritt.
"Sie können diese neue Richtung als analog zu den Konzepten sehen, die mit der Schaffung von Cyborgs verbunden sind", sagt der Hauptautor Leonardo Ricotti.
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Seit mehreren Jahren können Ingenieure Roboter in absolut allen Formen und Größen herstellen. Als Ergebnis haben wir technische Maschinen mit breiter Funktionalität erhalten.
Einige Roboter sind am Fließband unverzichtbar. Sie können in industriellen Anwendungen nützlich sein, indem Schrauben angezogen oder Bleche geschweißt werden. Miniaturroboter mit einer Größe von weniger als einem Millimeter werden entwickelt, um in den menschlichen Körper zu passen. Solche Geräte können Krebszellen zerstören oder die Wundheilung fördern.
Roboter unterscheiden sich nicht in der Subtilität von Aktionen
„Bei allen vorhandenen Robotern fehlen jedoch Geräte mit einem breiten Spektrum an Feinbewegungen und hoher Energieeffizienz. Solche Indikatoren charakterisieren lebende Organismen, die über Millionen von Jahren einen schwierigen evolutionären Weg zur Perfektion durchlaufen haben, sagte Ricotti gegenüber Live Science. "Deshalb ist es notwendig, Elemente lebender Organismen in Maschinen einzuführen."
Wenn sich der Roboter bewegt und seine Leistung fein abgestimmt ist, können Wissenschaftler die Maschine verwenden, um den menschlichen Körper zu untersuchen und zu behandeln. Roboter können auch an der Herstellung von Produkten beteiligt sein, wenn dies maximale Präzision erfordert.
Ricotti argumentiert, dass das Aktivieren und Koordinieren von Bewegungen zu einer unüberwindlichen Herausforderung im Bereich der Robotik geworden ist. Beispielsweise können Maschinen so konstruiert sein, dass sie schwere Lasten leicht heben oder präzise Schnitte ausführen können, aber die Maschine kann ihre Bewegungen nicht fein koordinieren.
Implantation von Tiergewebe
Die Bewegungen der Tiere sind sanft, da die Ladung der molekularen Aktivität in den Nervenzellen entsteht und in großen Muskelbewegungen gipfelt. Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass tierisches Gewebe wie der Herzmuskel oder die Muskeln von Insekten eine präzise Betätigung und stetige Bewegung von Robotern bewirken können.
Zum Beispiel hat eine Gruppe von Wissenschaftlern unter der Leitung von Barry Trimmer von der Tufts University Maschinen mit mechanischem Biohybrid-Schneckengetriebe entwickelt, die sich durch Kontraktion von Insektenmuskelzellen bewegen.
Eine weitere große Herausforderung in der Robotik besteht darin, die Stromquelle zu finden. Dieses Problem ist besonders akut, wenn mikroskopische Proben zusammengebaut werden, bei denen die Vorrichtung zum Zuführen größer sein kann als der Roboter selbst. Der Ingenieur Sylvain Martel entschied sich für magnetotaktische Bakterien, die sich entlang eines Magnetfelds bewegen, um das Medikament in schwer zugängliche Zellen zu transportieren, die von einem Krebstumor betroffen sind. Ein von Martel geführtes Wissenschaftlerteam kann die Bakterien durch externe Magnete lenken.
Bestehende Einschränkungen
Gibt es Grenzen für das, was diese Biohybriden erreichen können? Lebende Zellen benötigen Nahrung, was bedeutet, dass diese Roboter derzeit normalerweise kurzlebige Geräte sind. Darüber hinaus können Biohybridmaschinen nur in einem bestimmten Temperaturbereich betrieben werden, der lebenslang akzeptabel ist, was bedeutet, dass ihr Betrieb unter extremen Hitze- oder Kältebedingungen unmöglich ist.
Trotz dieser Herausforderungen sagten Ricotti und seine Kollegen, dass sich das Gebiet der Biohybridroboter rasant weiterentwickelt und sich reibungslos von der "Kunst des Möglichen" zur "zuverlässigen Fertigung" entwickelt.
Es ist möglich, dass in naher Zukunft die Nachkommen von Cyborgs von Probanden der Biohybrid-Robotermedizin behandelt werden, die zweifellos von einem Android-Arzt kontrolliert werden.
Maya Muzashvili
