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Os Pesquisadores Criam Bio-Bot Diminutos Usando Pilhas do Hydrogel e do Coração

Published on November 16, 2012 at 6:58 AM

Têm macios, biocompatible, aproximadamente 7 milímetros de comprimento - e, incredibly, capaz de andar sós. Os “bio-bot Diminutos” desenvolvidos nas Universidades de Illinois estão fazendo trilhas na biologia sintética.

Os “bio-bot Diminutos” desenvolvidos nas Universidades de Illinois são feitos de pilhas do hydrogel e do coração, mas podem andar no seus próprios (Crédito: Elise A. Corbin)

Projetar máquinas biológicas não-eletrônicas foi um crivo que os cientistas na relação da biologia e da engenharia se esforçassem para resolver. Os bio-bot de passeio demonstram as máquinas funcionais do dianteiro-coordenador da capacidade da equipe de Illinois usando somente o hydrogel, as pilhas do coração e uma impressora 3-D.

Com um projecto alterado, os bio-bot podiam ser personalizados para aplicações específicas na medicina, na energia ou no ambiente. A equipa de investigação, conduzida pelo U. do professor Rashid Bashir do I., publicou seus resultados nos Relatórios Científicos do jornal.

“A ideia é que, podendo projectar com estruturas biológicas, nós podemos aproveitar a potência das pilhas e da natureza endereçar os desafios que enfrentam a sociedade,” disse Bashir, um Professor da Felicidade de Abel da Engenharia. “Como coordenadores, nós construímos sempre coisas com materiais duros, os materiais que são muito predizíveis. Contudo há muitas aplicações onde a natureza resolve um problema em uma maneira tão elegante. Podemos nós replicate alguma daquele se nós podemos compreender como pôr coisas junto com pilhas?”

A chave à locomoção dos bio-bot é assimetria. Assemelhando-se a um trampolim minúsculo, cada bot tem um longo, pé fino que descansa em um pé de apoio robusto. O pé fino é coberto com as pilhas cardíacas do rato. Quando a batida das pilhas do coração, o pé longo pulsar, propelindo o bio-bot para a frente.

A equipe usa um método 3-D da impressão comum na prototipificação rápida para fazer o corpo principal do bot do hydrogel, um delicado gelatina-como o polímero. Esta aproximação permitiu que os pesquisadores explorassem várias conformações e ajustassem seu projecto para a velocidade máxima. A facilidade rapidamente de alterar o projecto igualmente permitirá que construam e testem outras configurações com um olho para aplicações potenciais.

Por exemplo, Bashir prevê os bio-bot que estão sendo usados para a selecção da droga ou a análise química, desde que o movimento dos bot pode indicar como as pilhas estão respondendo ao ambiente. Integrando as pilhas que respondem a determinados estímulos, tais como inclinações químicos, os bio-bot poderia ser usado como sensores.

“Nosso objetivo é considerar se nós podemos conseguir esta coisa se mover para inclinações químicos, assim que nós poderíamos eventualmente projectar algo que pode procurar uma toxina específica e então a tentar a neutralizar,” dissemos Bashir, que igualmente é um professor de elétrico e da engenharia informática, e da tecnologia biológica. “Agora você pode pensar sobre um sensor que se esteja movendo e constantemente se esteja provando e se esteja fazendo algo útil, na medicina e no ambiente. As aplicações poderiam ser muitas, segundo que tipos da pilha nós usamos e onde nós queremos ir com ele.”

Em Seguida, a equipe trabalhará para aumentar o controle e a função, tal como os neurônios de integração ao movimento directo ou às pilhas que respondem à luz. Igualmente estão trabalhando em criar robôs de formas diferentes, de números diferentes de pés, e de robôs que poderiam escalar inclinações ou etapas.

“A ideia aqui é que você pode a fazer pela dianteiro-engenharia,” disse Bashir, que é o director do Micro e do Laboratório da Nanotecnologia. “Nós temos as regras do projecto para fazer estas formas da milímetro-escala e arquiteturas físicas diferentes, que não foi feito com este nível de controle. O Que nós queremos fazer agora é adiciona-lhe mais funcionalidade.”

“Eu penso que nós apenas estamos começando a riscar a este respeito a superfície,” disse o aluno diplomado Vincent Chan, primeiro autor do papel. “Que é o que é tão emocionante sobre esta tecnologia - poder explorar algumas das capacidades originais da natureza e os utilizar para outras finalidades ou funções benéficas.”

Source: http://www.uiuc.edu

Last Update: 16. November 2012 07:50

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