"Медузоид способен двигаться в толще вод, подобно собственному макету, с помощью импульса, который создается при сокращении силиконового тела биоробота.
Создатели "Медузоида" считают, что их изобретение станет важной вехой на
пути к созданию искусственного сердца для человека.
Мысль сотворения биоробота пришла южноамериканским ученым при исследовании нрава передвижения личинки ушастой аурелии. Отметим, что эта особь водится в акватории Темного моря.
Ученые из США использовали клеточки сердечной мускулы крыс, для того чтоб привести в движение искусственную медузу. Разработчики киборга веруют, что в скором времени внедрение клеточной ткани в широкомасштабном производстве станет обыденным явлением.
Новое устройство разработчики окрестили "Медузоид" (Medusoid), другими словами "схожий медузе". Моделью стала так именуемая ушастая аурелия (Aurelia aurita). Это не 1-ый случай, когда инженеры воруют идею у природы - ранее уже создавался робот-медуза, работающий на водороде.
В базе формы новейшей разработки лежит компьютерная 3D-модель юный медузы (эфиры), имеющей поперечник всего 6 мм. Снаружи "Медузоид" смотрится как цветок, имеющий восемь лепестков.
На создание "медузоида" ученых подтолкнули наблюдения за его реальными образцами. Они передвигаются, превращая свое тело в подобие реактивного мотора - сжимая его и резко выталкивая воду. Приблизительно так же действует и сердечная мускула, прокачивая кровь по сосудам.
Изобретение американских ученых открывает новый вид робототехники, стоящий на грани генетических кибертехнологий - пределе желаний фантастов XX века.
По словам ученых, медузы двигаются вперед, сжимая колокол собственного тела и тем выталкивая воду в направлении, обратном вектору движения. Данный процесс аналогичен тому, как сердечко человека и других животных прокачивает кровь по сосудам кровеносной системы.
Робот-медуза "собран" из упругого силикона и клеток мускул сердца крысы. Когда через него проходит электронный ток, бот принимается плавать, как самая реальная медуза, поведал доктор биоинженерии Джон Дабири.
Сейчас ученые работают над новым поколением "медузоидов", которые будут плавать без помощи других и получат возможность питаться.
"Он позволит нам сделать лучше собственные жизни, - объяснил цель собственной работы Дабири. - Конструкция сегодняшнего людского сердца далека от безупречной.
Как материал тела ученые использовали особенный пористый вид силикона, из которого они создали восьмиконечные тело робо-медузы.
Вовнутрь этого желе биотехнологи воткнули маленькие полосы белков, которые повторяли структуру мускул реальной медузы, поверх которых они нарастили мышечные клеточки, извлеченные из сердца крысы.
Потом ученые расположили робо-медузу в сосуд с соленой водой и воткнули в него два электрода.
"Морфологически говоря, мы сделали медузу. Функционально, мы сделали медузу. На генном уровне, это мышь", - произнес Кит Паркер, биофизик из Гарвардского института, возглавлявший эту работу. Данный проект описан в журнальчике Nature Biotechnology.
Паркер занимается созданием искусственных человечьих сердец для пересадки либо для тестирования фармацевтических средств. Команда сделала медузоида с целью осознать "фундаментальные законы мышечного насоса".
Чтоб воспроизвести в общих чертах строение медузы, исследователи выращивали сердечные клеточки крысы на слое полидиметилсилоксана, который направлял и организовывал рост клеток. Когда получившуюся конструкцию помещали в электронное поле, мышечные клеточки сокращались, а гибкая силиконовая подложка растягивала мышечный слой назад.
По окончании процесса сборки "подопытного" расположили в сосуд с водой, подключив к нему два электрода. При подаче напряжения бот начал стремительно передвигаться - точно также, как реальная медуза.
"Это умопомрачительно: с внедрением всего нескольких компонент - силикона и клеток - нам удалось воспроизвести процесс плавания медузы и то, как они захватывают еду", - заявил в интервью журнальчику "Нэйчур байотэкнолоджи" научный управляющий проекта "Медузоид" Джон Дэбири. По его словам, им удалось "очень близко подойти к имитации живого существа".
Медузоид так же состоял из слоя клеток и упругой базы, только основой стал полидиметиолсилоксан, а мышечные клеточки создатели взяли в долг из сердца крысы. Чтоб расположить мышечные клеточки в подходящей ориентации, на поверхность полимера была нанесена микроструктура.
Получившийся медузоид помещали в аквариум, снабженный парой электродов.
Искусственную медузу исследователи расположили в ванну с веществом солей. С помощью 2-ух электродов, подававших в ванну разряды тока, ученые достигнули одновременного сокращения слоя мышечных клеток медузиода.
Повторно исследовав результаты опыта, биотехнологи нашли, что медуза начала сокращаться еще до того, как создатели статьи подключили источник тока к электродам. По словам ученых, их детище плавает так же стремительно, как и живы медузы подобных размеров.
Потом ученые расположили робо-медузу в сосуд с соленой водой и воткнули в него два электрода.