Kleine aquatische biobots zwemmen als sperma en worden aangedreven door hartcellen

Anonim

Kleine aquatische biobots zwemmen als sperma en worden aangedreven door hartcellen

Robotics

Ben Coxworth

21 januari 2014

Een diagram en een microscoopafbeelding (inzet) van een van de bio-bots

Als je wordt gevraagd om iets microscopisch te denken dat snel beweegt, is de kans groot dat sperma het eerste is dat je te binnen schiet. De kleine voortplantingscellen kunnen zo snel zwemmen als ze doen dankzij hun lange zweepachtige staarten, bekend als flagella. Dus, stel je voor hoe nuttig het zou kunnen zijn als sperma-achtige machines zouden kunnen worden gebruikt voor toepassingen zoals het afleveren van medicatie op doelgebieden van het lichaam. Welnu, dat is wat wetenschappers van de University of Illinois eraan werken om mogelijk te maken, met de creatie van hun door hartcellen aangedreven "bio-bots. "

Het lichaam van elke bio-bot bestaat uit een verbonden kop en staart, die samen iets minder dan 2 mm lang zijn. Ze zijn gemaakt van een inert flexibel polymeer genaamd polydimethylsiloxaan, een soort siliconen. Het hoofd en het bovenste deel van de staart bedekken is een coating van fibronectine, een eiwit dat een groot deel van de extracellulaire matrix vormt, en dat bijdraagt ​​aan celadhesie.

Wanneer hartcellen op de kop / staart-overgang worden geplaatst, binden ze zich met de fibronectine en richten ze zich ook ten opzichte van elkaar uit. Ze synchroniseren ook hun uitbreidingen en samentrekkingen, dus ze kloppen eenstemmig. Dat gesynchroniseerde kloppen zorgt ervoor dat de staart heen en weer zwiept en de bio-bot naar voren drijft door een vloeibaar medium.

De techniek wordt geïllustreerd in de volgende video.

De wetenschappers hebben ook bots gemaakt met twee staarten, waardoor ze sneller kunnen zwemmen. Er wordt aangenomen dat door individuele biobots nog meer staarten te geven, die selectief kunnen worden geactiveerd, het mogelijk zou zijn om zichzelf te sturen. Met die mogelijkheid toegevoegd, wordt gehoopt dat met medicatie of stamcellen beladen bots dan kunnen navigeren naar specifieke doelen, die daarin worden getrokken door lichte of chemische signalen.

Het onderzoek, dat wordt geleid door Prof. Taher Saif, wordt beschreven in een paper dat onlangs werd gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications .

In gerelateerd nieuws is een team van het Dresden Institute for Integrative Nanosciences in Duitsland bezig met het creëren van op afstand bestuurbare micro-robots die bekend staan ​​als "spermbots, " en die worden aangedreven door individuele zaadcellen.

Bron: University of Illinois

Een diagram en een microscoopafbeelding (inzet) van een van de bio-bots