Microscopici robot bioibridi azionati da muscoli e nervi

Rappresentazione grafica dei biobot (credito: Michael Vincent, news.illinois.edu)

Microscopici dispositivi robotici bioibridi che possono essere guidati dal tessuto neuromuscolare sono stati testati da un gruppo di ingegneri e scienziati dell’Università dell’Illinois.
Si tratta di biobot semoventi alimentati dal battito delle cellule muscolari.

Questi “robot”, modellati sulle cellule spermatiche dei topi, “nuotano” all’interno del tessuto neuromuscolare e sono già stati testati con successo su colture in laboratorio, come riferisce Taher Saif, professore di ingegneria meccanica e scienze meccaniche che sta guidando gli studi insieme al professore di bioingegneria Rashid Bashir.

Derivano da un’altra serie di biobot simili, a coda singola, alimentati da cellule muscolari cardiache e costruiti dagli stessi ricercatori nel 2014.

Nello studio i ricercatori descrivono questa nuova generazione di microrobot a due code alimentati dal tessuto muscolare e dai neuroni del sistema nervoso. Questi ultimi sono optogenetici: quando esposti alla luce si attivano e stimolano il movimento dei microrobot.
I microrobot sono stati testati su colture di cellule staminali dei topi.

Gli stessi ricercatori hanno poi utilizzato modelli computazionali, con l’aiuto di un altro ricercatore, Mattia Gazzola, per capire quali fossero gli attributi fisici per un nuoto più efficiente.
“La capacità di guidare l’attività muscolare con i neuroni apre la strada a un’ulteriore integrazione delle unità neurali all’interno dei sistemi bioibridi”, dichiara Saif. “Data la nostra comprensione del controllo neurale negli animali, potrebbe essere possibile andare avanti con il design neuromuscolare bioibrido utilizzando un’organizzazione gerarchica di reti neurali.”

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