Біороботам виростили живі, керовані світлом м'язи

Про це повідомляє Pnas.

Біоробот приводиться в рух м'язовими клітинами (міобластами) гризунів, у геном яких внесений ген білка ChR2 (H134R). Це світлочутлива форма іонного каналу, яка спрацьовує при опроміненні синім світлом довжиною хвилі близько 470 нм і змушує м'язову клітку скорочуватися. Культури таких клітин вирощувалися так, щоб утворювати мініатюрні волокна кільцевої форми. Такі пружні м'язові джгути можна використовувати для біороботів різної конструкції.

Щоб продемонструвати їх у роботі, вчені роздрукували на 3D-принтері «скелет» з поліетиленглікольакрилата (PEGDA) у формі гнучкої дуги, що спирається на пару стовбиків, на які було натягнуто пружне кільце з м'язових клітин. Після додаткової стадії культивування біороботи були успішно випробувані: при опроміненні світлом необхідної довжини хвилі вони клітини скорочувалися, деформуючи «скелет» і переміщаючи пристрій. Як і звичайні м'язові клітини, двигун такого робота можна натренувати, змушуючи його скорочуватися знову і знову.

Розуміння механізмів, що лежать в основі роботи біологічних систем, дозволяє використовувати їх в «гібридних» біороботах, які комбінують біологічні та електронні компоненти. У якості двигунів для таких мініатюрних пристроїв вчені намагаються використовувати різні живі системи, від жгутиконосних бактерій до клітин серцевого м'яза.