Исследователи Университета штата Иллинойс представили новый класс генетически запрограммированых биологических роботов, или биоличинок. Новая методика позволяет создавать маленькие, подобные насекомым биоличинки, которые способны самостоятельно поворачиваться и двигаться в направлении светового раздражителя.
Они работают следующим образом: миниатюрные биоличинки приводятся в действие кольцами мышечной ткани, выращенной от клеточной линии мыши. Генетически спроектированные реагировать на определённые длины волн мышечные клетки сокращаются при стимуляции светом — процесс, известный как оптогенетика.
Мышечная ткань, выращенная в форме модульных колец, похожих на крошечные резинки – «магистрали», оборачивается вокруг гибкой основы напечатанной на 3D принтере, длина которой варьируется от 7 миллиметров до 2 сантиметров. Поскольку мышечные кольца имеют модульную структуру, они могут быть выгружены или объединены, чтобы создать биоличинки для различных применений.
«Это очень гибкая конструкция, — говорит ведущий исследователь, Рашид Башир. – Используя кольца мы можем соединить любые два сустава на скелете. С помощью света, мы можем контролировать, в каком направлении будут двигаться роботы. Люди могут использовать эту функцию для построения систем высшего порядка».
Исследователи экспериментировали с множеством различных размеров и форм, чтобы найти наиболее эффективную систему локомоции биоличинки, движения которой подобны движениям гусеницы.
Исследование было опубликовано на этой неделе в Национальной академии наук.
