Консалтинговая группа "Текарт" - центр компетенции "Робототехника".

Подробнее...
Основное меню
Категории новостей
Логотип

Исследователи распечатали на 3D-принтере микроскопических био-роботов

В ходе своего развития технологии 3D-печати все чаще пересекаются с робототехникой: части роботов печатаются на 3D-принтерах и даже сами роботы выполняют задачи, связанные с 3D-печатью. В первую очередь, важность использования роботов обусловлена тем, что они способны успешно осуществлять сложные, утомительные для человека и монотонные действия. Но есть и еще один фактор – можно создать как больших, так и маленьких роботов, так что во многих случаях они применяются там, куда человек просто не может попасть.

Именно микроскопическими роботами занялись ученые М.М. Стэнтон, К. Тричет-Паредес и С. Санчес, опубликовавшие недавно в журнале Королевского химического общества исследовательскую работу под названием «Использование 3D-печати для создания микропловцов и биогибридных роботов».

В статье исследователи говорят о текущей ситуации и трудностях в использовании 3D-печати для производства микроскопических роботов в будущем. Ученые провели ряд экспериментов с микропловцами и оценили возможность их успешного применения в различных типах жидких и клеточных сред.

Авторы статьи изучили успешные исследования, в которых с помощью 3D-печати был создан и приводился в движение робот-микропловец MagnetoSperm длиной 322 микрометра. Кроме того, исследователи рассмотрели опыт 3D-печати микропловца на 3D-принтере Connex Object260 из полимера при высокой температуре – в результате был получен робот в форме «гребешка».

Результаты проведенного исследования просто поражают воображение: оба микропловца отлично проявили себя в жидкостях разной вязкости. Это побудило ученых продолжить эксперименты с другими микропловцами, напечатанными на 3D-принтере. Авторы статьи поставили перед собой задачу создать микроскопических роботов, которые перемещались бы путем вращательных движений, как бактерии, а также были бы способны переносить «грузы».

Вдохновившись спиралевидным вращающимся микропловцом для транспортировки грузов и используя тот же метод двухфотонной литографии, исследователи разработали микроскопических роботов в форме клеток, покрытых никелем и титаном. Ученые распечатали на 3D-принтере роботов в форме шестигранников и цилиндров и провели эксперименты с ними, используя в качестве груза клетки человеческой печени. Поскольку микропловцы успешно прошли испытания и сумели пронести грузы в самых различных условиях, исследователи сделали вывод, что в будущем 3D-печать действительно может применяться в создании биомедицинских микроскопических роботов.

Использование механизмов, напечатанных на 3D-принтерах (также называемых «биогибридами»), внутри биологических организмов постепенно стало включать в себя также моторы на биотопливе и выделилось в отдельную отрасль под названием био-робототехника. Проще говоря, речь идет о механизмах, которые приводятся в движение за счет клеток и биологических жидкостей. Распечатав на 3D-принтере конструкцию длиной 5 мм, покрытую протеинами и миобластами скелетной мышцы, исследователи сумели получить массу, которая сформировалась в полоску мышечной ткани, достаточно длинную, чтобы способствовать перемещению биогибридного робота. С помощью электрических импульсов ученым удалось заставить конструкцию сокращаться и двигаться, что оказалось достаточным для успеха эксперимента. В ходе последующих тестов исследователи также управляли биогибридными роботами путем стимуляции световыми сигналами.

На примере микроскопических роботов становится очевидным, как совмещаются научные дисциплины и новейшие технологии. Такие роботы могут не только производиться с помощью 3D-печати, но и применяться внутри тела человека. Они способны доставлять любые необходимые «грузы» в зависимости от целей лечения, передвигаясь в биологических жидкостях за счет сокращения клеток организма.

Комментарии

(0) Добавить комментарий

Ищите команду разработчиков? Не можете найти робота для своих нужд? Пишите нам!

Для обратной связи укажите ваш E-mail, он будет доступен только администратору. Так вы сможете оперативно узнать, когда ответ на ваш вопрос будет опубликован



Новые комментарии

Магнитные гусеничные роботы для очистки корпуса судна от продуктов биообрастания
Гость Николай Николаевич
29.12.2023
10:23:08
Очень нравится. Как возможно задействовать в наших водах Азов и Черное море