Главное: Гарвардские ученые создали первую автономную биогибридную рыбу из клеток сердечной мышцы. По их задумке, технология может служить не только фундаментом для создания сложных самоподдерживающихся биомеханических устройств, но и улучшить понимание работы сердца у человека.
Детали: Ученые из Гарвардского университета и Университета Эмори создали первую полностью автономную биогибридную рыбу-робота, состоящую из клеток сердечной мышцы человека, бумаги и гидрогеля. Как сообщает Lenta.ru, устройство весом 25 миллиграммов воссоздает мышечные сокращения работающего сердца, что позволяет ему плавать в воде.
Ученые изготовили устройство из кардиомиоцитов, полученных из стволовых клеток человека, которое имитирует движение рыбки данио. Биомеханический робот имел хвостовой плавник, состоящий из двух слоев (бислоя) мышечных клеток. Эти слои функционировали в антагонистической манере: когда одна сторона плавника растягивалась, другая сжималась. Растяжение слоя приводило к открытию механочувствительных белковых каналов, которые вызывали последующее сокращение, затем растяжение и так далее. Этот замкнутый цикл обеспечивал 108-дневную автономную работу устройства.
Для вторичного контроля за циклом сокращение-растяжение исследователи построили из кардиомиоцитов аналог синусового узла сердца — G-узел, посылающий электрические сигналы мышцам плавника и выполняющий роль кардиостимулятора. Автономный G-узел и бислой вместе генерировали спонтанные, но скоординированные быстрые движения тела и плавника. В результате рыба-робот, снабженная G-узлом, увеличила скорость плавания до более чем одной длины тела в секунду (15 миллиметров в секунду).
Амплитуда мышечных сокращений, максимальная скорость плавания и координация мышц увеличивались в течение первого месяца по мере созревания кардиомиоцитов. В конце концов, биогибридная рыба достигла скорости плавания, сравнимой со скоростью рыбок данио в дикой природе.
По словам ученых, их технология может служить не только фундаментом для создания сложных самоподдерживающихся биомеханических устройств, но и улучшить понимание работы сердца у человека.
В тему: Зимой 2021 года специалисты из Австралии создали роботизированную рыбу, атакующую хольбрукских гамбузий, которые охотятся на земноводных.
Тогда же американские ученые создали робота, который имеет лапы для захвата предметов. При конструировании робота они вдохновлялись способностями животных, в частности, попугаев и сапсанов, с помощью которых они могут хватать и переносить различные предметы, держаться за ветки и отталкиваться от объектов при начале полета.
В конце того же года американские ученые создали робота, который имеет лапы для захвата предметов. При конструировании робота они вдохновлялись способностями животных, в частности, птиц.
А в Китае исследователи разработали роборуку, конструкция которой позаимствована у щупалец осьминога и хобота слона.
В феврале 2022 года стало известно, что британские ученые создали робота с крыльями, конструкцию которых подсмотрели у насекомых, в частности, пчел. Они двигаются без какого-либо мотора и трансмиссии и обладают постоянной производительностью.