Forscher der Universität Tokio haben einen Biohybridroboter entwickelt. Dieser Mechanismus, der mit lebendem Gewebe interagierte, konnte mehr als eine Woche lang arbeiten. Die Forschungsmaterialien werden in der Zeitschrift Science Robotics veröffentlicht.
Zunächst erstellten Wissenschaftler mithilfe des 3D-Drucks ein Roboterskelett. Sie rüsteten es dann mit Scharnieren und Halterungen aus, um lebendes Gewebe zu sichern. Die letzte Berührung waren die Elektroden, mit deren Hilfe das Muskelgewebe stimuliert wurde, wodurch es sich zusammenzog.
Im nächsten Schritt wurde Muskelgewebe gezüchtet. Zu diesem Zweck verwendeten die Forscher Myoblasten - Stammzellen, die sich in verschiedene Arten von Muskelzellen verwandeln. Die Wissenschaftler platzierten die Zellen in Hydrogelschichten, bohrten Löcher in die Schichten, um sie am Gerüst zu befestigen, und führten Bandstrukturen ein, die es den Muskelfasern ermöglichten, zwischen den Befestigungen zu wachsen.
Einer der Autoren der Studie, Shoji Takeuchi, berichtete, dass die Wissenschaftler Muskeln verwendeten, um sich zu beugen und zu dehnen, genau wie im menschlichen Körper. Takeuchi sagt, dass die Muskeln in der neuen Studie im Gegensatz zu früheren Experimenten entgegengesetzte Aktionen ausführten, was sie vor Dehnung und Verschleiß bewahrte.
Der Mechanismus kann nur den "Finger" biegen und lösen, aber dies ermöglicht es dem Roboter, einen kleinen Ring anzuheben und an einen Haken zu hängen. Die beiden Mechanismen zusammen können eine kleine quadratische Platte anheben.
Wahrscheinlich ist die Schaffung eines "Biohybridfingers" nicht der effizienteste Weg, um diese Aufgabe zu bewältigen. Wissenschaftler sagen jedoch, dass es in Zukunft praktischere Anwendungen für Roboter dieses Typs geben wird.
Komplexe Mechanismen können verwendet werden, um die Struktur des menschlichen Körpers zu untersuchen und Behandlungsmethoden zu entwickeln. Die Forscherin Yuya Morimoto glaubt, dass Wissenschaftler durch die Kombination von Muskeln zu einem komplexen Mechanismus die Arbeit von Muskeln in Körperteilen simulieren können.
Roboter werden sich in der pharmazeutischen Industrie als nützlich erweisen. Biohybridroboter können verwendet werden, um Medikamente zu testen oder andere Experimente durchzuführen. Labortiere werden nicht mehr benötigt. Biohybrid-Roboter haben viel mit der Organ-on-a-Chip-Technologie gemeinsam, die derzeit entwickelt wird.
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Man kann nicht sagen, dass ein Biohybridroboter heute viel kann, aber die Zukunft der Medizin liegt in ihren sogenannten "Händen".
Anton Komarov
