Oamenii de ştiinţă de la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Elveţia, au dezvoltat muşchi microscopici artificiali, pe bază de hidrogel, care pot manipula şi stimula mecanic ţesuturile biologice. Aceşti roboţi moi şi biocompatibili ar putea fi utilizaţi pentru terapie ţintită şi pentru a ajuta la diagnosticarea şi prevenirea bolilor.
Ţesuturile umane se confruntă cu o varietate de stimuli mecanici care pot afecta capacitatea lor de a-şi îndeplini funcţiile fiziologice, cum ar fi protecţia organelor împotriva leziunilor.
Aplicarea controlată a unor astfel de stimuli la ţesuturile vii în vivo şi în vitro s-a dovedit a fi un instrument eficient pentru studierea condiţiilor care duc la boală.
Echipa de cercetare condusă de Selman Sakar a dezvoltat microroboţi capabili să stimuleze mecanic celulele şi micro-ţesuturile. Aceste instrumente, care sunt alimentate de muşchii artificiali de dimensiuni celulare, pot efectua sarcini complicate, la scară microscopică de manipulare în diverse afecţiuni fiziologice.
Noile instrumente dezvoltate sunt dispozitive robotice moi, care sunt activate fără fir de către fascicule laser. Ele pot include şi chip-uri microfluidice, ceea ce înseamnă că pot fi utilizate pentru a efectua teste combinatoriale care implică stimularea chimică şi mecanică a unei varietăţi de probe biologice, scrie sciencedaily.com.
Ideea cercetătorilor a venit după ce au observat sistemul locomotor în acţiune.
Invenţia lor implică asamblarea diferitelor componente de hidrogel precum piese de Lego, pentru a forma un schelet compatibil şi, ulterior, pentru a crea conexiuni polimerice asemănătoare tendoanelor între schelet şi microactuatoare.
Prin combinarea pieselor şi dispozitivelor de acţionare în diferite moduri, oamenii de ştiinţă pot crea o serie de microroboţi complicaţi.
Actuatorii moi se contractă rapid şi eficient atunci când sunt activaţi de aproape cu ajutorul luminii infraroşii. Când întreaga reţea a nanometrilor se contractează, remorchează componentele dispozitivului din jur, susţin autorii cercetării.
Prin această metodă, oamenii de ştiinţă sunt capabili să activeze de la distanţă microactuatori multipli în amplasamente specificate, care completează în câteva milisecunde astfel fiecare ciclu de contracţie-relaxare.
Pe lângă utilitatea sa în cercetarea fundamentală, această tehnologie oferă şi aplicaţii practice. De exemplu, medicii ar putea folosi aceste dispozitive ca implanturi medicale mici pentru a stimula mecanic ţesuturile sau pentru a acţiona mecanisme pentru livrarea la medicamentelor în zone specifice ale organismului.
