De grens tussen mens en machine vervaagt. Wetenschappers van de Tokyo University of Industrial Sciences hebben een biohybride robot gemaakt - een robotapparaat met levend weefsel - die meer dan een week meegaat. Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Science Robotics. De eerste stap bij het maken van een biohybride robot is het maken van een robotskelet. Wetenschappers hebben hun eigen versie gemaakt met 3D-geprinte hars. Aan het skelet zijn gewrichten en ankers toegevoegd waaraan levend weefsel kan worden vastgemaakt. De elektroden zouden levende spieren stimuleren, waardoor ze samentrekken.
De volgende stap was om een levende spier te creëren. Om dit te doen, nam het team myoblasten, een soort stamcel die uiteindelijk uitgroeide tot verschillende soorten spiercellen. Deze cellen werden in hydrogelplaten verwerkt. De wetenschappers sloegen vervolgens gaten in de platen om ze aan de skeletankers te bevestigen en voegden verschillende gestreepte structuren toe om de groei van spiervezels tussen de ankers te stimuleren.
"Nadat we de spieren hadden opgebouwd, hebben we ze met succes gebruikt als antagonistische paren in robots, de ene samengetrokken en de andere niet gespannen, zoals in het lichaam", zei auteur Shoji Takeuchi. "Het feit dat ze tegengestelde krachten op elkaar uitoefenden, verhinderde dat ze samentrokken en achteruit gingen, zoals in eerdere studies."
De handtekening en enige beweging van de robot is het op en neer buigen van de "vingertop". Dit is voldoende om de kleine ring op te tillen en op de pin te plaatsen. Door samen te werken, konden de twee robots een kleine vierkante dobbelsteen optillen.
Toegegeven, het ontwikkelen van een "biohybride" vinger lijkt niet de meest efficiënte manier om dit te bereiken. Maar robots zoals deze zouden in de toekomst andere, meer praktische toepassingen kunnen dienen, aldus de onderzoekers.
Ten eerste zouden we geavanceerdere robots kunnen bouwen en ze vervolgens kunnen bestuderen om nieuwe inzichten te krijgen in hoe het menselijk lichaam werkt en hoe we mogelijk kunnen omgaan met medische problemen. "Als we deze spieren in één apparaat kunnen combineren, kunnen we de complexe spierinteracties nabootsen waardoor de armen, handen en andere delen van het lichaam kunnen functioneren", zegt hoofdauteur Yuya Morimoto.
Ten tweede zouden we deze robots kunnen gaan gebruiken in de farmaceutische industrie. Wetenschappers kunnen er medicijnen op testen of andere experimenten uitvoeren met de spieren van biohybride robots, zonder toevlucht te nemen tot analogen in het dierenrijk. In feite is het zoiets als de orgel-op-een-chip-technologie, die ook actief in ontwikkeling is.
Promotie video:
Hoewel de mogelijkheden van een biohybride robot nu beperkt lijken, ligt de toekomst van de geneeskunde wellicht in zijn (biohybride) handen.
Ilya Khel
