رباتهایی میکروسکوپی با ماهیچههایی پرینتشده
رباتهایی میکروسکوپی با ماهیچههایی پرینتشده
مجله علمی ایلیاد - از رباتهایی که با ستون فقرات موش ساخته شدهاند، میتوان برای مطالعهی بیماریهای موجود در بافتها استفاده کرد و شاید روزی برسد که این رباتها، بهعنوان پروتزهای زیستی مورد استفاده قرار گیرند.
«کولین کافمن» از دانشگاه ایلینویز و همکارانش توانستهاند این رباتهای زیستی را با ماهیچههایی که بهصورت سهبعدی پرینت شده است، بسازند. این ماهیچهها بر پایهی سلولهای موش که در آزمایشگاه رشد یافتهاند، ساخته شدهاند. این ماهیچهها به خودی خود توانایی کار بالایی ندارند و باید برای کنترل آن، راه خاصی پیدا شود.
محققین به جای اینکه ماهیچههای پرینتشده را به یک سیستم کنترل الکتریکی متصل کنند، بخشی از ستون فقرات موش را برای کنترل آنها به کار گرفتهاند. زمانی که محققین ماهیچهها را به ستون فقرات متصل کردند، ستون فقرات، نورونهایی را درون آن پخش کرد و به این ترتیب، فرستادن سیگنالهای الکتریکی شروع شد.
ماهیچهها و ستون فقرات به یک داربست انعطافپذیر با دو بازوی عمود بر ستون فقرات متصل شده و بنابراین زمانی که ماهیچهها منقبض میشوند، داربست انعطافپذیر و بازوها به سمت یکدیگر نزدیک میشوند. کافمن میگوید: «نخاع موجود در ستون فقرات تا یک هفته پس از اینکه از بدن خارج میشود، قادر است ماهیچهها را شناسایی کرده و کار نخاع واقعی در بدن را انجام دهد. با اضافه کردن و حذف انتقال دهندههای عصبی میتوان انقباض ماهیچهها را کنترل کرد.»
این نورونهای نخاعی را به سختی میتوان در حیوانات زنده مطالعه کرد. بنابراین درک بیماریهایی مانند بیماری ALS که آنها را تحت تاثیر قرار میدهند، سخت است. سیستمهایی مانند چیزی که این محققین ساختهاند، میتوانند به مطالعهی این نورونها و این نوع بیماریها کمک کنند.
ربات ساخته شده توسط این محققین فقط ۶ میلیمتر طول دارد و ساختن آنها در اندازههای بزرگتر چالش بزرگی محسوب میشود، زیرا در آن صورت رساندن مواد مغذی به همه جای سیستم مشکل است. اگر دانشمندان بتوانند این سیستم را در ابعاد بزرگتر بسازند، ممکن است کاربردهای دیگری نیز برای آن پیدا شود. کافمن میگوید: «در نهایت از این سیستمها میتوان بهعنوان پروتز استفاده کرد. برای این کاربرد باید سیستم را بر پایهی سلولهای انسانی رشد دادهشده در آزمایشگاه ساخت و نمیتوان آنرا از ستون فقرات موش ساخت.»
جزئیات ساخت این ربات در مجلهی APL Bioengineering شرح داده شده است.