html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

Силы света: Биоробототехника в действии

Генная инженерия позволила создать мышечную клетку, которая сокращается под действием света. Возможно, такие «приводы» сделают роботов будущего такими же ловкими и гибкими, как и обычные животные.

О роботах, так или иначе заимствующих возможности живых организмов и решения, найденные самой природой, мы слышали уже не раз. Одни из них плавают по-рыбьи, другие — как медузы. Третьи «прилипают» к поверхностям, как гекконы, четвертые бегают на манер гепардов. Разработку, представленную группой профессора Гарри Асады (Harry Asada), роботом пока не назовешь. Но зато она заимствует у природы намного глубже. Ученые прямо взяли из нее отдельные элементы и, как из конструктора, сложили нечто новое.

Их генетически модифицированная мышечная клетка способна сокращаться в ответ на свет — из них можно сложить мышечную ткань, активируемую светом, ткань, которая станет отличной основой для упругих движений роботов будущего. По мнению Гарри Асады, такой подход полностью размывает границы между живым и неживым. Профессор предлагает называть это «биоробототехникой».

В таком деле без биологов не обойтись, так что в работе приняли участие и ученые из Лаборатории биомеханики под руководством Роджера Камма (Roger Kamm). В качестве объекта авторы выбрали скелетную мышечную клетку, способную развивать большее усилие, нежели клетки сердечной или гладкой мускулатуры. Чтобы такая клетка сократилась, ей необходима внешняя стимуляция. В организме этот сигнал дает слабый электрический импульс от нейронов. Однако, по мнению ученых, для «биоробототехники» это решение хотя и эффективно, но будет слишком громоздким и трудноуправляемым: потребуется подводить по электроду к каждой клетке, иметь источник электроэнергии для них и так далее.

Поэтому авторы обратились к методам оптогенетики: модификации живых клеток с тем, чтобы они совершали определенное действие в ответ на кратковременное воздействие света — например, лазерного импульса. Об одном интересном эксперименте в этой области мы писали недавно в заметке «Обезьяна под контролем». Теперь ученые, взяв культуру клеток скелетной мышцы (миобластов), внедрили в их мембрану белковые каналы, реагирующие на возбуждение светом. Затем такие модифицированные миобласты были объединены в мышечные волокна и стимулировались 20-миллисекундными вспышками синего лазера. Все прошло, как по маслу: точечная подсветка того или иного волокна заставляла его (и только его) моментально сокращаться.

Таким образом, ученые получили возможность осуществлять беспроводной контроль за сокращениями мышечных волокон. Затем они сделали следующий шаг: вырастили эти волокна в гидрогелевой основе, тем самым получив искусственную трехмерную мышечную ткань, которая реагировала на лазерную стимуляцию, как и ожидалось.

Авторы даже измерили силу этой искусственной ткани с помощью специального микромеханического устройства, созданного командой Кристофера Чена (Christopher Chen). Кстати, такое устройство можно использовать и для тренировки искусственной мышцы: растягиваясь и сжимаясь под лазерными импульсами, она постепенно наращивает усилие не хуже мускул атлетов в спортзале. Более того, по словам Асады, такая тренировка биороботам будет прямо необходима: их мышцы деградируют без нагрузки точно так же, как и наши.

Особенно перспективной разработка выглядит применительно к микроскопическим устройствам. Такие точно контролируемые мышцы позволят сделать их по-настоящему маневренными и гибкими. «Мы можем разместить десять степеней свободы в очень ограниченном объеме, меньше чем миллиметр, — говорит Асада, — Никаким актюаторам такое и не снилось». Впрочем, пока создание таких устройств — дело будущего, а модифицированная мышечная ткань может найти применение уже сейчас, например, в исследовании соответствующих заболеваний и поиске лекарств против них.

По пресс-релизу MIT News Office

Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с popmech.ru

1

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • zaberg
          • ученые
          • мышцы
          • гепард
          • исследования
          • лазер
          • тренировки
          • обезьяны
          • конструктор
          • эксперименты
          • работа
          • роботы
          • домен popmech.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции