Ученые создали биомеханического робота в форме сперматозоида

Команде инженеров из Университета Иллинойса удалось разработать новый класс крошечных гибридных биомашин, которые способны самостоятельно перемещаться в различных вязких биологических средах организма. Идея конструкции нового робота была позаимствована у природы и машина выполнена в форме крошечных жгутиковых одноклеточных существ, которые для перемещения вперед используют жгутики, т.е. длинные «хвосты».

Ярким примером схемы движения изобретенной биомашины может служить сперматозоид. Материалом для создания «жгутикового робота» стал гибкий полимер. Робот состоит из маленькой жесткой «головки» и нити, основой которой является полиметилсилоксан. В месте соединения жгутика и «головки» высажены мышечные сердечные клетки, так называемые кардиомиоциты, способные сокращаться и сгибать жгутик, а также разгонять биомашину до скорости 5-10 мкм/с.

Потенциал применения мини роботов огромен: он может использоваться в качестве платформы для более сложных биологических систем. В частности, эксперты намерены проверить возможности нового робота по доставке стволовых клеток в различные регионы организма. Также биомашины могли бы использоваться для выполнения минимально инвазивных хирургических операций, доставки медицинских сенсоров и лекарств к определенным участкам тела.

В перспективе простую конструкцию робота можно модернизировать. К примеру, ученые разработали машины с двумя жгутиками, что позволило существенно увеличить скорость перемещения биосистем до 81 мкм/с. Оснащенные несколькими жгутиками роботы могли бы в будущем обеспечивать безболезненную биопсию, впрыскивание обезболивающих веществ в конкретные нервные узлы, облучение клеток светом и выполнение множества других функций. Более того, аналогичные модели роботов могли бы использоваться для широкого спектра исследовательских задач.