To jeszcze nie cyborg, ale już projekt zbliżający się do realizacji pomysłu połączenia robota z tkankami biologicznymi. Urządzenie skonstruowane przez naukowców z Uniwersytetu w Tokio to w zasadzie robotyczne ramię, czy raczej palec (lub dwa palce). Jednak innowacja polega na tym, że siła zdolna do przenoszenia przedmiotów pochodzi z wyhodowanych w laboratorium mięśni szczura, które wbudowano w robota.

Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego opracowali robotyczne ramię czy też manipulator, zdolny do przenoszenia niewielkich przedmiotów. Cóż w tym niezwykłego? Głównie materiały z jakich robota wykonano. W przypadku tego projektu nie wystarczyła wiedza z inżynierii i robotyki, zespół musiał mieć również specjalistów od biologii i hodowli tkankowych.

Badaczom z Kraju Kwitnącej Wiśni udało się zbudować urządzenie stanowiące połączenie mechaniki oraz elektronicznych systemów sterowania typowych dla klasycznych robotów, z siłą generowaną za pomocą biologicznych tkanek mięśniowych. Tych, którzy w tym momencie wyobrażają sobie jakieś okropne doświadczenia na zwierzętach musimy uspokoić – nic takiego nie miało miejsca.

Co prawda japońscy naukowcy wykorzystali tkanki mięśni szkieletowych szczura, ale nie pobrane od zwierzęcia lecz wyhodowane w całości w laboratorium z komórek zwanych mioblastami (są one prekursorami komórek mięśniowych w organizmach żywych).

Tkanka mięśniowa wykorzystana w konstrukcji robota została w całości wyhodowana na specjalnym podłożu biologicznym (graf. sciencemag.org)

Tkanka mięśniowa w urządzeniu zbudowanym przez Japończyków porusza się pod wpływem impulsów elektrycznych, czyli dokładnie tak samo, jak poruszają się mięśnie w każdym żywym organizmie. Skąd w ogóle pomysł zastosowania tkanki mięśniowej zamiast rozwiązań czysto mechanicznych? Zdaniem szefa projektu, profesora Shoji Takeuchi, tkanka mięśniowa pozwala uzyskać zupełnie inny poziom ruchu i elastyczności w porównaniu do rozwiązań typowo mechanicznych. „Jeżeli uda nam się połączyć więcej mięśni w jednym urządzeniu, będziemy w stanie zbudować czy odtworzyć znacznie bardziej skomplikowane struktury takie jak dłonie, ramiona i inne części ciała” dodaje Takeuchi.

Konstrukcja opracowana przez japońskich naukowców to nieszablonowe podejście do motoryki w robotyce (graf. sciencemag.org)

Badania Japończyków to dopiero początek drogi do konstruowania skomplikowanych urządzeń z wbudowanymi całymi zespołami mięśni, niemniej takie podejście może okazać się szczególnie słuszne w budowie robotów, które mają wiernie odzwierciedlać biologiczne ruchy. Widzimy również potencjał rozwiązania np. w protetyce. Zainteresowanych dokładnymi szczegółami na temat biohybrydowego robota zachęcam do lektury dokładnego artykułu naukowego pt. „Biohybrid robot powered by an antagonistic pair of skeletal muscle tissues” opublikowanego w serwisie Science Robotics.

 

 

 

 

Źródło: chip