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I Ricercatori Creano i Bio--Bots Miniatura Facendo Uso delle Celle del Cuore e dell'Idrogel

Published on November 16, 2012 at 6:58 AM

Sono molli, biocompatibili, a lungo circa 7 millimetri e, incredibilmente, capaci di camminare da soli. “I bio--bots„ Miniatura sviluppati all'Università dell'Illinois stanno facendo le piste nella biologia sintetica.

“I bio--bots„ Miniatura sviluppati all'Università dell'Illinois sono fatti delle celle del cuore e dell'idrogel, ma possono camminare da sè (Credito: Elise A. Corbin)

La Progettazione dei commputer biologici non elettronici è stata un enigma che gli scienziati all'interfaccia di biologia e di assistenza tecnica hanno lottato per risolvere. I bio--bots di camminata dimostrano i commputer funzionali dell'di andata-ingegnere dell'abilità del gruppo dell'Illinois facendo uso soltanto di idrogel, delle celle del cuore e di una stampante 3-D.

Con una progettazione alterata, i bio--bots hanno potuto essere personalizzati per le applicazioni specifiche nella medicina, nell'energia o nell'ambiente. Il gruppo di ricerca, piombo dal U. del professor Rashid Bashir del I., ha pubblicato i sui risultati nei Rapporti Scientifici del giornale.

“L'idea è che, potendo progettare con le strutture biologiche, possiamo sfruttare la potenza delle celle e della natura indirizzare le sfide che affrontano la società,„ ha detto Bashir, il Professor di Beatitudine di Abel di Assistenza Tecnica. “Come ingegneri, abbiamo sviluppato sempre le cose con i materiali duri, materiali che sono molto prevedibili. Eppure ci sono molte applicazioni dove la natura risolve un problema in così modo elegante. Possiamo ripieghiamo alcuno di quello se possiamo capire come mettere le cose insieme alle celle?„

Il tasto alla locomozione dei bio--bots è asimmetria. Somigliando ad un trampolino minuscolo, ogni bot ha uno lungo, lato sottile che riposa su un lato supportante corpulento. Il lato sottile è coperto di celle cardiache del ratto. Quando il battimento delle cellule del cuore, il lato lungo pulsa, azionando il bio--bot in avanti.

Il gruppo utilizza un metodo 3-D di stampa comune nel modello rapido per fare la parte principale del bot da idrogel, un polimero del tipo di gelatina molle. Questo approccio ha permesso che i ricercatori esplorassero le varie conformazioni e registrassero la loro progettazione per ottenere la velocità massima. La facilità rapidamente di alterazione della progettazione egualmente li permetterà di sviluppare e verificare altre configurazioni con un occhio verso le applicazioni potenziali.

Per esempio, Bashir prevede i bio--bots che sono usando per la selezione della droga o l'analisi chimica, poiché il moto dei bots può indicare come le celle stanno rispondendo all'ambiente. Integrando le celle che rispondono a determinati stimoli, quali i gradienti chimici, i bio--bots potrebbe essere usato come sensori.

“Il Nostro scopo è di vedere se possiamo convincere questa cosa per avanzare verso i gradienti chimici, in modo da potessimo finalmente progettare qualcosa che possa cercare una tossina specifica e poi provare a neutralizzarla,„ dicessimo Bashir, che egualmente è il professor di elettrico e di ingegneria informatica e della bioingegneria. “Ora potete pensare ad un sensore che sta muovendosi costantemente e sta campionando e facendo qualche cosa di utile, nella medicina e nell'ambiente. Le applicazioni potrebbero essere molte, secondo che cella tipi noi usano e dove vogliamo andare con.„

Dopo, il gruppo lavorerà per migliorare il controllo e la funzione, quali i neuroni d'integrazione a moto diretto o alle celle che rispondono ad indicatore luminoso. Egualmente stanno lavorando a creare i robot delle forme differenti, dei numeri differenti dei lati e dei robot che potrebbero scalare i pendii o i punti.

“L'idea qui è che potete farlo da di andata-assistenza tecnica,„ ha detto Bashir, che è il Direttore del Micro e del Laboratorio di Nanotecnologia. “Abbiamo le norme di progettazione per fare queste forme del millimetro-disgaggio ed architetture fisiche differenti, che non è stato fatto con questo livello di controllo. Che Cosa vogliamo ora fare è aggiunge più funzionalità a.„

“Penso che stiamo cominciando appena a graffiare la superficie in questo senso,„ ha detto il dottorando Vincent Chan, primo autore del documento. “Che è che cosa è così emozionante circa questa tecnologia - potere sfruttare alcune delle capacità uniche della natura ed utilizzarlo per altri scopi o funzioni utili.„

Sorgente: http://www.uiuc.edu

Last Update: 16. November 2012 07:48

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