Apuesto a que no tienes uno de estos en casa.
Durante los últimos años, los investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign han estado desarrollando una clase de "bio-bots" para caminar impulsados por células musculares y controlados con pulsos eléctricos y ópticos. Ahora, el grupo de investigación de Rashid Bashir compartela receta para la generación actual de bio-bots. Su artículo de instrucciones es el artículo de portada en Protocolos de la naturaleza .
"El protocolo enseña cada paso de la construcción de un bio-bot, desde la impresión 3D del esqueleto hasta la ingeniería tisular del actuador del músculo esquelético, incluidos los fabricantes y los números de pieza para cada cosa que usamos en el laboratorio", explicó Ritu Raman, ahora unbecario postdoctoral en el Departamento de Bioingeniería y primer autor del artículo, "Un enfoque modular para el diseño, fabricación y caracterización de máquinas biológicas con motor muscular".
"Este protocolo está destinado esencialmente a ser una referencia única para cualquier científico de todo el mundo que quiera replicar los resultados que mostramos en nuestro PNAS 2016 y PNAS documentos de 2014, y darles un marco para construir sus propios bio-bots para una variedad de aplicaciones ", dijo Raman.
Como se indica en el documento, "Las máquinas biológicas que consisten en células y biomateriales tienen el potencial de detectar, procesar, responder y adaptarse dinámicamente a las señales ambientales en tiempo real". Esto puede dar lugar a posibilidades interesantes donde estos "sistemas podrían algún díademostrar comportamientos complejos que incluyen autoensamblaje, autoorganización, autocuración y adaptación de composición y funcionalidad para adaptarse mejor a su entorno ".
El grupo de Bashir ha sido pionero en el diseño y construcción de bio-bots, de menos de un centímetro de tamaño, hechos de hidrogeles flexibles impresos en 3D y células vivas. En 2012, el grupo demostró bio-bots que podían "caminar" por su cuenta, impulsado por el latido de las células del corazón de las ratas. Sin embargo, las células del corazón se contraen constantemente, negando a los investigadores el control sobre el movimiento del robot.
"El propósito del documento era proporcionar recetas y protocolos detallados para que otros puedan duplicar fácilmente el trabajo y ayudar a impregnar aún más la idea de 'construir con biología', para que otros investigadores y educadores puedan tener las herramientas yel conocimiento para construir estos sistemas biohíbridos e intentar abordar los desafíos en salud, medicina y medio ambiente que enfrentamos como sociedad ", afirmó Rashid Bashir, presidente distinguido de ingeniería de Grainger y jefe del Departamento de Bioingeniería en Illinois.
"La revolución de la impresión en 3D nos ha dado las herramientas necesarias para 'construir con biología' de esta manera", dijo Raman. "Rediseñamos el molde de inyección impreso en 3D para producir 'anillos' del músculo esquelético que podrían transferirse manualmentea cualquiera de una amplia variedad de esqueletos de bio-bot. Se demostró que estos anillos producen fuerzas de tensión pasivas y activas similares a las generadas por las tiras musculares.
"Utilizando técnicas de optogenética, trabajamos con colaboradores del MIT para diseñar genéticamente una línea celular de músculo esquelético sensible a la luz que podría ser estimulada para contraerse por pulsos de luz azul de 470 nm", agregó Raman. "Los anillos musculares optogenéticos resultantes fueronacoplado a esqueletos biobot de múltiples patas con diseños geométricos simétricos. La estimulación localizada de la contracción, posible gracias al mayor control espacio-temporal de los estímulos de luz sobre los estímulos eléctricos, se utilizó para impulsar la locomoción direccional y la dirección de rotación 2D ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de Ingeniería de la Universidad de Illinois . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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