Site Sponsors
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
Posted in | Bionanotechnology

Les Chercheurs Produisent les Bio-Robots Miniatures Utilisant des Cellules d'Hydrogel et de Coeur

Published on November 16, 2012 at 6:58 AM

Ils sont mous, biocompatibles, d'environ 7 mm de longs - et, incroyablement, capable marcher seuls. Les « bio-robots » Miniatures développés à l'Université de l'Illinois effectuent des pistes dans la biologie synthétique.

Des « bio-robots » Miniatures développés à l'Université de l'Illinois sont faits de cellules d'hydrogel et de coeur, mais peuvent marcher sur leurs propres moyens (Crédit : Elise A. Corbin)

Le Modèle des machines biologiques non électroniques a été une énigme que les scientifiques à la surface adjacente de la biologie et du bureau d'études ont lutté pour résoudre. Les bio-robots de marche expliquent les machines fonctionnelles d'avant-ingénieur de la capacité de l'équipe de l'Illinois utilisant seulement l'hydrogel, les cellules de coeur et une imprimante à trois dimensions.

Avec un design modifié, les bio-robots ont pu être personnalisés pour des applications particulières dans le médicament, l'énergie ou l'environnement. L'équipe de recherche, aboutie par l'U. de professeur Rashid Bashir d'I., a publié ses résultats dans les États Scientifiques de tourillon.

« L'idée est que, en pouvant concevoir avec les structures biologiques, nous pouvons armer l'alimentation électrique des cellules et de la nature de relever des défis faisant face à la société, » a dit Bashir, un Professeur de Bonheur d'Abel du Bureau D'études. « Comme ingénieurs, nous avons toujours établi des choses avec les matériaux durs, les matériaux qui sont très prévisibles. Pourtant il y a beaucoup d'applications où la nature résout un problème d'une voie si élégante. Pouvons nous reproduisons une partie de cela si nous pouvons comprendre comment mettre des choses avec des cellules ? »

La clé à la locomotion des bio-robots est asymétrie. Ressemblant à un tremplin minuscule, chaque robot a un long, pied mince posant sur un pied supportant vaillant. Le pied mince est couvert de cellules cardiaques de rat. Quand le battement de cellules de coeur, le long pied palpite, actionnant le bio-robot vers l'avant.

L'équipe emploie une méthode à trois dimensions d'impression commune dans le prototypage rapide pour effectuer le principal organisme du robot à partir de l'hydrogel, un polymère comme une gélatine mou. Cet élan a permis aux chercheurs d'explorer des conformations variées et de régler leur design à la vitesse maximale. La facilité de modifier rapidement le design également leur permettra d'établir et tester d'autres configurations avec un oeil vers des applications possibles.

Par exemple, Bashir envisage les bio-robots étant utilisés pour le dépistage des drogues ou l'analyse chimique, puisque le mouvement des robots peut indiquer comment les cellules répondent à l'environnement. En intégrant les cellules qui répondent à certains stimulus, tels que des gradients chimiques, les bio-robots pourrait être utilisé comme senseurs.

« Notre objectif est de voir si nous pouvons obtenir cette chose pour déménager vers des gradients chimiques, ainsi nous pourrions éventuellement concevoir quelque chose qui peut rechercher une toxine particulière et puis essayer de la neutraliser, » disions Bashir, qui est également un professeur d'élém. élect. et d'ingénierie informatique, et de la bio-ingénierie. « Maintenant vous pouvez penser à un senseur qui déménage et continuellement échantillonne et fait quelque chose utile, dans le médicament et l'environnement. Les applications pourraient être on, selon quelle cellule nous tape utiliser-et où nous voulons aller avec lui. »

Ensuite, l'équipe travaillera pour augmenter le contrôle et le fonctionnement, tel qu'intégrer les neurones au mouvement direct ou aux cellules qui répondent à la lumière. Ils travaillent également à produire des robots de différentes formes, de différents nombres des pieds, et de robots qui pourraient monter des pentes ou des phases.

« L'idée ici est que vous pouvez la faire par l'avant-bureau d'études, » a dit Bashir, qui est le directeur du Micro et du Laboratoire de Nanotechnologie. « Nous avons les règles de design d'effectuer ces formes de mm-échelle et différentes architectures matérielles, qui n'a pas été fait avec ce niveau de contrôle. Ce Que nous voulons faire maintenant est ajoutent plus de fonctionnalité à lui. »

« Je pense que nous commençons juste à rayer la surface à cet égard, » a indiqué l'étudiant de troisième cycle Vincent Chan, le premier auteur du papier. « Qui est ce qui est ainsi excitant au sujet de cette technologie - pour pouvoir exploiter certaines des seules capacités de la nature et les employer pour d'autres buts ou fonctionnements avantageux. »

Source : http://www.uiuc.edu

Last Update: 16. November 2012 07:47

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit