Derinant laboratorijos raumenų audinį su lanksčių mechaninių jungčių serija, atsirado dirbtinė ranka, kuri gali sugriebti ir padaryti gestus. Proveržis rodo naujos rūšies robotikos, turinčios daugybę potencialių programų, kelio į priekį.
Nors mes matėme daugybę minkštųjų robotų Naujajame atlase ir tikrai įkvepiantį mechaninio protezavimo asortimentą, mes dar nematėme per daug išradimų, kurie tiesiogine prasme sujungia žmogaus audinį su mašinomis. Tikėtina, kad biohibridų mokslo pasaulis vis dar yra labai ankstyvoje stadijoje. Žinoma, buvo dirbtinė žuvis, kurią varė žmogaus širdies ląstelės ir robotas, kuris išgirdo skėrio ausį, tačiau, kalbant apie praktinį technologijos naudojimą, laukas išliko šiek tiek tuščias.
Tačiau dabar Tokijo universiteto ir Waseda universiteto Japonijos tyrėjai parodė proveržį, parodantį tikrąjį šios technologijos pažadą.
Norėdami sukurti jų biohibridinę ranką, jie pirmiausia išaugo raumenų skaidulų serijoje laboratorijoje. Kadangi, savaime, audiniai nebūtų pakankamai stiprūs, kad gerai veiktų be ašarojimo, tyrėjai juos sujungė tuo, ką jie pavadino keliomis audinių pavaromis ar mumutu. Tada šie audiniai buvo pritvirtinti prie 3D atspausdintos plastikinės rankos, turinčios kilnojamuosius sąnarius, ir buvo maždaug 18 cm (7 colių) ilgio.
„Mūsų pagrindinis laimėjimas buvo„ Mumutas “plėtra“, – sakė Shoji Takeuchi iš Tokijo universiteto. „Takeuchi“ yra tyrimo, apibūdinančio kūrybą, kuris buvo paskelbtas žurnale, bendraautorius, Mokslo robotika. „Tai yra plonos raumenų audinių sruogos, užaugintos kultūrinėje terpėje, o paskui susukami į pluoštą kaip suši ritinys, kad kiekviena sausgyslė būtų. Raumenys, skatinantys didelę rankos struktūrą “.
Kai mumutos buvo prijungtos prie dirbtinės rankos, tyrėjai juos stimuliavo naudodamiesi elektros srovėmis. Tokiu būdu jie sėkmingai sugebėjo susitvarkyti ranką, kad suformuotų žirklės gestą ir sugriebtų bei manipuliuotų pipetės galiuku.
Turbūt labiausiai žavi komanda, komanda nustatė, kad, kaip ir žmogaus ranka, biohibridų modelis po to, kai buvo naudojamas, buvo „pavargęs“, kai audinio jėga laikui bėgant mažėjo.
„Nors nebuvo visiškai stebinanti, buvo įdomu, kad audinių sutraukiamoji jėga sumažėjo ir po 10 minučių nuo elektros stimuliacijos parodė nuovargio požymius, tačiau ji buvo atgauta per valandą poilsio”, – sakė Takeuchi. „Stebėti tokį atsigavimo atsaką, panašų į gyvus audinius, inžineriniuose raumenų audiniuose buvo puikus ir žavus rezultatas.”
Takeuchi ir jo komanda pripažįsta, kad jų ranka yra tikrai tik koncepcijos įrodymas nei naudojamas įrenginys ir kad ji turi būdų, kaip jo funkcionalumas padidės, pavyzdžiui, tyrimo metu leisti sąnariams judėti kuo mažiau trinties. Pakaba taip pat leido rankos segmentams plūduriuoti atgal į neutralią padėtį po to, kai ją sulenkė laboratorijoje užaugintos sausgyslės, nors komanda sako, kad pridedant elastingą ar daugiau mumutą, orientuotą priešinga kryptimi, galėtų įveikti šią problemą.
Vis dėlto tyrėjai sako, kad susieję audinius, jų išradimas įveikia didelę biohibridų mastelio keitimo kliūtį. Anksčiau tokie prietaisai negalėjo būti daug didesni nei maždaug centimetras (apie pusę colio), taigi 18 cm ilgio ranka yra gana šuolis į priekį.
„Pagrindinis biohibridų robotikos tikslas yra imituoti biologines sistemas, dėl kurių reikia padidinti jų dydį“, – sakė D. Takeuchi. „Mūsų„ Mumutas “tobulinimas yra svarbus etapas tam pasiekti. Biohibridų robotikos sritis vis dar yra pradinėje stadijoje. Kai reikia įveikti daugybę pagrindinių iššūkių. Kai šios pagrindinės kliūtys bus išspręstos, ši technologija galėtų būti naudojama pažengusioje protezoje ir gali būti. Taip pat tarnauja kaip priemonė suprasti, kaip raumenų audiniai veikia biologinėse sistemose, išbandyti chirurgines procedūras ar vaistus, nukreiptus į raumenų audinius “.
Šaltinis: Tokijo universitetas