Створені крихітні біороботи, здатні самостійно пересуватися у водному середовищі
Таємничий світ мікроорганізмів, які живуть у водному середовищі, нещодавно поповнився ще одним видом мешканців - синтетичними біороботами, здатними до самостійного пересування. Ці біороботи, розроблені групою дослідників з університету Іллінойсу, очолюваної професором Тахером Сэйфом (Taher Saif), плавають за допомогою рухів свого довгого хвоста, подібно до того, як пересуваються сперматозоїди, і, завдяки цьому, можуть переміщатися не тільки у воді, але і в будь-якої рідини, що має досить високе значення густини і в'язкості.
"У розпорядженні мікроорганізмів є цілий свій світ, на який ми можемо поглянути тільки через мікроскоп" - розповідає професор Тахер Сэйф, - "Тепер, завдяки нашим біороботам, ми не тільки можемо спостерігати за цим мікросвітом, але і впливати на події, що відбуваються там. І це є першим випадком в історії науки, коли спеціально спроектована синтетична система зможе виконувати набір певних дій у світі мікроорганізмів".
Структура біороботів є майже точною копією будови джгутикових мікроорганізмів, мікроорганізмів, що мають довгі "хвости" за рахунок яких вони пересуваються в рідкої середовищі. Створення біоробота починається з виготовлення частин його тіла з гнучкого полімерного матеріалу. Тіло і джгутик біоробота створюються окремо і потім скріплюються за допомогою певного не дуже складного методу.
Але найголовніший фокус полягає в тому, що потім у точці зчленування тіла біоробота і його джгутика вирощується колонія клітин тканини серцевого м'яза. По мірі зростання ці клітини самовирівнюються, синхронізуються і при досягненні цієї "колонією" певної величини вони починають мимоволі скорочуватися. Скорочення цих клітин призводить до згинання тонкого джгутика, який починає здійснювати поступальні рухи, які штовхають вперед всього біоробота. Максимальна швидкість, яку може розвинути біоробот у воді, становить 81 мікрон в секунду.
Дослідницька група також створила "двосторонніх" біороботів, на джгутиках яких вирощені дві колонії клітин серцевого м'яза з різних сторін і на певній відстані один від одного. Потужність такого "биодвигателя" істотно більше потужності однієї колонії клітин, що дозволяє биороботу рухатися з більш високою швидкістю. Також дослідники працюють в напрямку створення біороботів, які мають кілька джгутиків, і якщо будуть знайдені способи управління рухами окремо взятих джгутиків, то такі біороботи зможуть не тільки рухатися в одному напрямку, але і здійснювати складні маневри, що забезпечить їм широку область застосування в медицині, біомедицині та екологічному контролі.