Вязкие роботы помогут предотвращать болезни
Москва, 11:12, 08 Фев 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Специалисты Швейцарской Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) создали микромашины, способные механически стимулировать клетки и микроткани. Устройства могут выполнять сложные задания в физиологической среде.
На человеческие ткани воздействуют различные механические стимулы, которые могут повлиять на их способность выполнять свои функции, вроде зашиты органов от травм. Их контролируемое применение в лабораторных условиях и живых организмах оказалось эффективным инструментом для изучения состояний, ведущих к болезням, сообщает eurekalert.org. Команда Сельмана Сакара из EPFL разработала микромашины, способные механически стимулировать ткани. Они оснащены искусственными мышцами размером с клетку и могут выполнять сложные манипуляционные задачи.
Результаты исследования описаны в Lab on a Chip.
Инструменты состоят из микроприводов и мягких роботизированных устройств с беспроводной активацией лазерными лучами. В них также могут входить микрожидкостные чипы. Это позволяет использовать устройства для проведения комбинированных анализов с химической и механической стимуляцией разных биологических образцов.
На идею ученых натолкнули наблюдения за опорно-двигательным аппаратом.
«Мы захотели создать модульную систему, приводимую в действие сокращениями распределенных приводов и деформацией податливых механизмов», — сказал Сакар.
В системе присутствуют разные гидрогелевые компоненты, собирающиеся как кубики Lego и создающие гибкий скелет с полимерными связями, напоминающими сухожилия, между ним и микроприводами. Собирая элементы разными способами, ученые получили ряд податливых микромашин.
«Структуры активно сокращаются под действием света ближнего ИК-спектра. Когда сжимается вся наномерная сеть приводов, окружающие компоненты дергаются и двигаются», — объяснила Берна Озкале, ведущий автор работы.
Метод позволяет удаленно активировать различные устройства в определенных участках. Цикл сокращения-расслабления в микроприводах занимает миллисекунды и сопровождается большим натяжением.
Система имеет много потенциальных применений. Так, доктора могут создать миниатюрные медицинские имплантаты, механически стимулирующие ткани или запускающие механизмы доставки биологических агентов.
