Un equipo de investigación del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad Tecnológica de Toyohashi ha desarrollado un método para construir un sistema biohíbrido que incorpora Vorticella microorganismos. El método permite formar estructuras móviles en un microcanal y combinarlas con Vorticella . Además, el sistema biohíbrido demuestra la conversión del movimiento de movimiento lineal a rotación. Los resultados de su investigación se publicaron en el Revista IEEE / ASME de sistemas microelectromecánicos el 11 de abril de 2019.
Se requieren sistemas de control complejos para el funcionamiento de microsistemas inteligentes, y sus tamaños deben reducirse. Se espera que las células sean aplicables como alternativas a estos sistemas de control complejos. Porque una célula integra muchas funciones en su cuerpo y responde a su entorno circundante, las células son inteligentes y se pueden utilizar en sistemas micromecánicos inteligentes.
en particular, Vorticella la convallaria tiene un tallo aproximadamente 100 μm de longitud que se contrae y relaja, y funciona como un actuador lineal autónomo. La combinación de tallos y estructuras móviles formará un microsistema autónomo. Sin embargo, la construcción de sistemas biohíbridos en un microcanales difícil, ya que es necesario establecer un método de modelado celular y un proceso de ensamblaje biocompatible para la estructura y la celda.
El grupo de investigación ha desarrollado un método para construir un sistema biohíbrido que incorpora Vorticella . "Aprovechar los microorganismos requiere que se aplique un método de ensamblaje por lotes a los componentes móviles en un microcanal. Es necesario modelar una capa de sacrificio soluble en agua y confinar los componentes móviles en un microcanal", dice Moeto Nagai, profesor deUniversidad Tecnológica de Toyohashi y líder del equipo de investigación. Vorticella las celdas se colocaron alrededor de bloques en el canal aplicando fuerza magnética. Estos procesos se aplicaron para demostrar cómo Vorticella convierte el movimiento de un componente móvil.
"El concepto de aprovechar un componente para un microorganismo parece simple, pero es difícil incluso para un experto en microfabricación hacer arneses que puedan seguir los movimientos de los microorganismos. Se deben evitar los productos químicos peligrosos y se debe adoptar un enfoque multidisciplinario".dice Nagai. Su grupo está familiarizado con la microfabricación y ha realizado una investigación considerable en el campo de la microbiología. Encontraron un enfoque biocompatible para fabricar y soltar arneses en un microcanal.
después del tratamiento permeabilizado Vorticella los tallos responden a los cambios en la concentración de iones de calcio y pueden funcionar como válvulas sensibles a los iones de calcio. El equipo de investigación cree que los motores sensibles a los iones de calcio de Vorticella facilitará la realización de válvulas fluídicas autónomas, reguladores y mezcladores, así como microsistemas inteligentes portátiles, como una bomba de infusión de insulina automatizada para la diabetes.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad Tecnológica de Toyohashi . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :