Biologiczne roboty

Naukowcy z Uniwersytetu Illinois opracowali mikroskopijne biologiczne roboty (bio-boty). Są one zbudowane z komórek mięśniowych i sztucznego szkieletu wielkości od 7 do 20 mm wydrukowanego na drukarce 3D. Mięśnie pochodzące z mysiej linii komórkowej zostały wychodowane w kształcie mikroskopijnego pierścienia, który można założyć na syntetyczny szkielet składający się z dwóch elastycznie połączonych "nóżek". Do aktywacji mięśni wykorzystano technikę zwaną optogenetyką powszechnie stosowaną dotychczas w neurobiologii. W tej metodzie komórki mięśniowe zostały zmodyfikowane genetyczne w celu produkcji światłoczułego kanału jonowego (rodopsyny ChR2), który aktywuje komórki w odpowiedzi na stymulację niebieskim światłem. Dzięki temu po stymulacji światłem, mięśnie kurczą się i działają jak biologiczne "siłowniki". Co ciekawe, w wyniku wielokrotnej stymulacji światłem, siła komórek mięśniowych zwiększa się tak jak przy konwencjonalnym ćwiczeniu. Dzięki zastosowaniu optogenetyki możliwe jest selektywna stymulacja jedynie części mięśnia, a przez to sterowanie bio-botem. W poprzedniej publikacji prof. Rashid Bashir i wsp. zastosowali elektryczną stymulację mięśni, jednakże stymulacja światłem pozwala na większą specyficzność i jest mniej szkodliwa dla komórek. Obecnie bio-boty wyglądają jeszcze bardzo skromnie, ale dzięki zastosowaniu pierścieni mięśniowych, mogą być one łączone w większe zespoły, a stymulacja światłem powinna pozwolić na sterowanie nawet bardziej skomplikowanym bio-botem.