مترجم: رضا محمدي
طي چند سال گذشته، محققان در حال توسعه نوعي «روبات زيستي» متحرك بوده‌اند كه با نيروي سلول‌هاي ماهيچه‌اي كار مي‌كند و توسط پالس‌هاي نوري و الكتريكي كنترل مي‌شود. اكنون، گروه تحقيقي دانشگاه ايلي‌نويز دستور‌العمل نسل حاضر «روبات‌هاي زيستي» را به مشاركت مي‌‌گذارد.
ريچو رامان كه در مقطع فوق‌دكتراي در گروه آموزشي مهندسي زيست مشغول به تحصيل است، در اين‌باره مي‌گويد: «اين پروتكل تمام گام‌هاي ساختن روبات‌زيستي را درس مي‌دهد، از چاپ سه‌بعدي اسكلت تا مهندسي اندام حركتي ماهيچه‌اي، از جمله توليد‌كنندگان انبوه و شماره قطعات براي هرچيزي كه در آزمايشگاه مورد استفاده قرار مي‌دهيم.»
همانطور كه توضيح داده مي‌شود: «ماشين‌هاي زيستي از سلول و مواد زيستي تشكيل مي‌شوند كه از قابليت حس ديناميكي، پردازش، پاسخ و سازگاري با سيگنال‌هاي محيطي در زمان واقعي برخوردارند.» در نتيجه امكان‌هاي جالبي را به‌وجود مي‌آورند كه بر اساس آنها «اين سيستم‌ها روزي مي‌توانند رفتارهاي پيچيده‌اي را به نمايش گذارند از جمله سرهم‌سازي خودكار، سازماندهي خودكار، مرمت خودكار و سازگاري تركيب و كاركرد با محيط به بهترين شكل ممكن.»
محققان در طراحي و ساخت روبات‌هاي زيستي در اندازه‌اي كمتر از يك سانتيمتر كه از هيدروژل‌هاي چاپي سه بعدي و سلول‌هاي زنده ساخته‌شده‌اند، پيشگام بوده است. در سال ۲۰۱۲، اين گروه روبات‌هاي زيستي را به نمايش‌گذاشت كه قدرت «حركت» داشتند و توسط سلول‌هاي ضرباني قلب موش نيرو مي‌گرفتند ولي سلول‌هاي قلب همواره در تناقض با يكديگر هستند و مانع آن مي‌شوند كه محققان حركت روبات را مهار كنند. رشيد بشير، عضو مشهور مهندسي گرينگر و رئيس گروه مهندسي زيستي در دانشگاه ايلي نويز چنين عنوان مي‌كرد:«منظور از اين مقاله ارائه دستور‌العمل‌ها و پروتكل‌هاي دقيق بود به نحوي كه ديگران بتوانند به راحتي از روي آن نسخه‌برداري كنند و به توسعه ايده «ساختن با كمك بيولوژي» كمك كنند، يعني به نحوي كه ساير محققان و فراگيران از ابزار و دانش لازم براي ساخت اين نوع سيستم‌هاي بيو‌هيبردي برخوردار باشند و براي برخورد با چالش‌هاي بهداشتي، پزشكي و محيطي كه به عنوان جامعه با آن روبه‌رو هستيم تلاش كنند. در اين راه انقلاب چاپ سه بعدي ابزار لازم براي «ساخت با بيولوژي» را در اختيار ما قرار داد. ما تزريق چاپ قالب سه بعدي را براي توليد حلقه‌هاي ماهيچه‌اي كالبدي كه در هر گونه اسكلت روبات زيستي قابل انتقال است، بازطراحي كرده‌ايم. اين «حلقه‌ها» نشان دادند كه مي‌توانند نيروي فشار عامل و غيرعامل مشابه روبات‌هاي ماهيچه‌اي توليد كنند. ما با استفاده از فنون آپتوژنتيك با همكارانمان در ام آي تي (MIT) كار كرديم تا از نظر ژنتيكي خط سلول ماهيچه‌اي اندام با توان عكس‌العمل محدود را مهندسي كنيم كه مي‌توانست با پالس‌هاي ۴۷۰ ان ام نور بنفش ارتباط داده شوند.» محققان در ادامه مي‌افزايند: «حلقه‌هاي ماهيچه‌اي آپتوژنيك با اندام‌هاي روبات زيستي چند پا با كمك طراحي‌هاي متقارن ژئومتري انطباق داده شدند. محرك تمركز‌يافته انقباضي كه با كنترل بيشتر فضايي زماني محرك نور بر محرك الكتريكي ممكن شده بود، براي به حركت درآوردن و فرمان گردشي دو بعدي مورد استفاده قرار گرفت.»
منبع: ساينس ديلي
