Linjen mellan människor och maskiner är suddig. Forskare vid Tokyo University of Industrial Sciences skapade en biohybridrobot - en robotanordning som innehåller levande vävnad - som varade i mer än en vecka. Forskningen publicerades i tidskriften Science Robotics. Det första steget i att skapa en biohybridrobot är att skapa ett robotskelett. Forskare har skapat sin egen version med 3D-tryckt harts. Fogar och ankare sattes till skelettet, till vilket levande vävnad kunde fästas. Elektroderna skulle stimulera levande muskler, vilket fick dem att dra sig samman.
Nästa steg var att skapa en levande muskel. För att göra detta tog teamet myoblaster, en typ av stamceller som så småningom mognar till olika typer av muskelceller. Dessa celler införlivades i hydrogelplattor. Forskarna stansade sedan hål i plattorna för att fästa dem i skelettankarna och tillsatte flera randiga strukturer för att stimulera tillväxten av muskelfibrer mellan ankarna.
"När vi byggde musklerna använde vi dem framgångsrikt som antagonistiska par i robotar, den ena sammansatt och den andra otydlig, som i kroppen," sa författaren Shoji Takeuchi. "Det faktum att de utövade motstridiga krafter mot varandra förhindrade dem från att kontrahera och försämras, som i tidigare studier."
Robotens signatur och enda rörelse böjer "fingertoppen" upp och ner. Detta räcker för att lyfta den lilla ringen och placera den på pinnen. I samarbete kunde de två robotarna lyfta en liten fyrkantig form.
Att utveckla ett "biohybrid"-finger verkar visserligen inte vara det effektivaste sättet att uppnå detta. Men robotar som dessa kan tjäna andra, mer praktiska tillämpningar i framtiden, sade forskarna.
Först kunde vi bygga mer sofistikerade robotar och sedan studera dem för att få ny insikt i hur människokroppen fungerar och hur vi kan hantera medicinska problem. "Om vi kan kombinera dessa muskler i en enda enhet, kan vi replikera de komplexa muskulära interaktioner som gör att armar, händer och andra delar av kroppen kan fungera," säger huvudförfattaren Yuya Morimoto.
För det andra kan vi börja använda dessa robotar i läkemedelsindustrin. Forskare kan testa droger på dem eller genomföra andra experiment med musklerna i biohybridrobotar, utan att ta till analoger i djurriket. Det är faktiskt något som organ-on-a-chip-teknik, som också är i aktiv utveckling.
Kampanjvideo:
Medan funktionerna för en biohybridrobot nu verkar begränsade, kan medicinens framtid mycket väl ligga i dess (biohybrid) händer.
Ilya Khel
