Ein Team von Wissenschaftlern verwendete einen Teil einer Rattenwirbelsäule, um Roboterbeine mit zu steuern 3D-gedruckte Muskeln in einem Labor aus Mauszellen gezüchtet Berichte neuer Wissenschaftler .
VERBINDUNG: DIE WISSENSCHAFTLICHE FICTIONSWELT DER 3D-DRUCKORGANE
Rattenstacheln steuern 3D-gedruckte Mausmuskeln
Roboter, die mit lebenden Rattenstacheln hergestellt wurden, können bei der Untersuchung von Krankheiten helfen, wenn sie sich durch biologisches Gewebe bewegen, was schließlich zu einer biologischen Prothese führt. neuer Wissenschaftler Berichte.
Collin Kaufman baute zusammen mit seinen Kollegen an der Universität von Illinois in Urbana-Champaign biologische Roboter mit 3D-gedruckten Muskeln, die aus den im Labor gezüchteten Zellen von Mäusen bestehen. Ohne die Rattenwirbelsäule können die Muskeln jedoch keine Kraft ausübenim Konzert - das erfordert eine Art Zentralnervensystem.
Deshalb, anstatt das anzubringen 3D-gedruckt Muskeln zu einem elektrischen Kontrollsystem, beschlossen die Forscher, den Teil einer Rattenwirbelsäule zu verwenden, der die Hinterbeine kontrolliert bei einer lebenden Ratte. Sobald die Wirbelsäule an den Muskeln befestigt war, dehnte sie Neuronen in sie aus und sendete elektrische Signale, die durch die Wirbelsäule flossenMuskeln, wodurch sie sich zusammenziehen.
Biegen von 3D-gedruckten Muskeln
Die Muskeln wurden über ein flexibles Gerüst mit zwei senkrecht zur Wirbelsäule herausragenden Armen mit der Wirbelsäule verbunden, sodass sich das Gerüst biegen kann, wenn sich die Muskeln zusammenziehen. Die Arme zeigen also aufeinander zu.
"Das Rückenmark kann diese Muskeln erkennen und das tun, was es im Körper tut - diese rhythmischen Kontraktionen erzeugen - nachdem es länger als eine Woche nicht im Körper war", sagte Kaufman zu neuer Wissenschaftler . Kontraktionen wurden mit mehr oder weniger im System installierten Neurotransmittern kontrolliert.
Untersuchung neurologischer Erkrankungen in Echtzeit
Es ist schwierig, Spinalneuronen - die das periphere Nervensystem umfassen - bei lebenden Tieren zu untersuchen. Deshalb ist es auch schwierig, sie betreffende Krankheiten wie Amyotrophe Lateralsklerose ALS, auch Motoneuron-Krankheit genannt, zu untersuchen. Neuartige Systeme wieDies könnte es weniger schwierig machen, zu untersuchen, wie sich diese Krankheiten in Echtzeit entwickeln, so Kaufman. neuer Wissenschaftler .
Bei einer Länge von ungefähr 6 Millimetern ist es schwierig, diese Roboter größer zu machen, da es schwierig ist, Nährstoffe in das gesamte lebende Gewebe zu transportieren. Sobald wir jedoch Wege finden, sie größer zu machen, werden sie möglicherweise in anderen medizinischen Bereichen eingesetzt.
"Irgendwann könnte so etwas für die Prothetik verwendet werden", sagte Kaufman zu neuer Wissenschaftler . Aber das würde wahrscheinlich gemacht werden mit im Labor geborene Gewebe anstelle von Rattenstacheln fügte er hinzu: "Niemand wird unheimliche Hände mit Rattenstacheln haben."