Badatelé z univerzity v Tokiu nedávno představili biohybridního robota - robotické zařízení které obsahuje živou tkáň - který fungoval více než týden. Výsledky jejich výzkumu byly publikovány v časopise Science Robotics.
Živá tkáň pohybuje robotickým prstem. [Institute of Industrial Science, The University of Tokyo]
Prvním krokem při výrobě biohybridního robota je sestrojit jeho kostru. Výzkumníci k tomu použili 3D tisk a vytiskli kostru s jedním kloubem a kotvami, na které bylo možné uchytit živou tkáň. Na tyto kotvy pak byly umístěny elektrody, které stimulovaly přichycenou svalovinu a způsobovaly její smršťování, které se kloubem přeneslo do pohybu prstu.
Dalším krom bylo vytvořit živou tkáň. K tomu tým použil myoblasty, typ kmenových buněk, které se dokážou přeměnit na různé typy svaloviny. Tyto buňky potom vložili do plátků hydrogelu, který měl v sobě dírky, jimiž svalovina prorostla a přichytila se ke kotvám robotické kostry. Poté výzkumníci přidali podpůrné vrstvy, které stimulovaly růst svaloviny mezi kotvami.
Schéma konstrukce použité pro růst svaloviny. [Institute of Industrial Science, The University of Tokyo]
"Jakmile jsme měli vyvinuté svaly, použili jsme je jako antagonistické páry, kdy se vždy jeden sval roztahoval a jeden smršťoval, přesně jako v živém těle." uvedl v tiskovém prohlášení Shoji Takeuchi, spoluautor výzkumu. "Fakt, že svalovina byla vystavena protichůdným silám způsobil, že se přestala zmenšovat a degenerovat, na rozdíl od předchozích studií."
Robotovým jediným pohybem je ohnutí kloubu a tím i jeho "prstu" nahoru a dolů. I to ale stačí k tomu, aby byl schopen zvednout předmět, udržet jej ve vzduchu a umístit jej na podložku. Dva roboti pracující společně pak dokážou přemístit malou tabulku se čtvercovým výřezem.
Vyvinou biohybridního robota pro tento typ pohybu není úplně efektivním přístupem, jak ostatně připouštějí i sami vědci, nicméně takovíto roboti si mohou navzájem pomáhat a dosáhnout tak v budoucnu mnohem praktičtějších cílů.
Biohybridní robot je schopen zvednout a přemístit různé předměty. [Institute of Industrial Science, The University of Tokyo]
Dalším krokem je podle vědců výroba složitějších robotů a poté jejich studium, které nám pomůže vnést i více světla do toho, jak vlastně funguje lidské tělo. "Pokud bychom byli schopni zkombinovat více těchto svalů do jednoho zařízení, byli bychom schopni replikovat komplexní svalový pohyb umožňující motoriku prstů a rukou, možná i jiných částí těla." řekl vedoucí výzkumu Yuya Morimoto v tiskovém prohlášení.
Také bychom mohli začít používat tyto roboty ve farmaceutickém průmyslu. Výzkumníci by na nich mohli testovat léky a provádět další experimenty, které by mohly eliminovat některé druhy testů na zvířatech. Bylo by to něco podobného, jako již existující technologie orgánů na čipu, která je prozatím stále ve vývoji.
Ačkoliv je tedy využití tohoto biohybridního robota zatím jen velice omezené, možná leží budoucnost farmaceutického průmyslu svým způsobem v jeho rukou.