متنوع

الروبوتات الشبيهة بالصمغ تفتح الأبواب أمام أبحاث الأمراض

الروبوتات الشبيهة بالصمغ تفتح الأبواب أمام أبحاث الأمراض

تم تحقيق تقدم كبير في دراسة الأمراض من قبل العلماء في Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (EPFL). نجح الفريق في ابتكار طرق لتحفيز الخلايا والأنسجة الدقيقة في الجسم الحي وفي المختبر ميكانيكيًا.

طور الباحثون بقيادة سلمان ساكار ماكينات دقيقة يمكنها تنفيذ مهام معالجة معقدة في ظل ظروف فسيولوجية على نطاق مجهري. ستساعد هذه الأدوات الجديدة الأطباء والعلماء على فهم الظروف التي تسبب المرض بشكل أفضل.

العضلات الاصطناعية تحرك أدوات صغيرة

يتم تشغيل الأدوات القوية بواسطة عضلات صناعية بحجم الخلية. تتكون مجموعة الأدوات من مكثفات دقيقة وأجهزة روبوتية ناعمة يتم تنشيطها لاسلكيًا بواسطة أشعة الليزر التي يمكنها إجراء التحفيز الكيميائي والميكانيكي لمجموعة متنوعة من العينات البيولوجية.

قال ساكار: "أردنا إنشاء نظام معياري يتم تشغيله بواسطة تقلص المشغلات الموزعة وتشوه الآليات المتوافقة". يتم تجميع النظام الكامل بطريقة تشبه لبنة Lego تقريبًا من مكونات هيدروجيل مختلفة.

تصميم مستوحى من Lego

بمجرد الوصول إلى هيكل عظمي متوافق ، تتم إضافة وصلات بوليمر تشبه الأوتار بين الهيكل العظمي والمكثفات الدقيقة. من خلال تجميع الطوب والمشغلات بطرق مختلفة ، يمكن للعلماء إنشاء مجموعة من الآلات الدقيقة المعقدة.

قال بيرنا أوزكال ، المؤلف الرئيسي للدراسة: "تتقلص مشغلاتنا اللينة بسرعة وكفاءة عند تنشيطها بواسطة ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة. عندما تنكمش شبكة المشغل النانوي بالكامل ، فإنها تسحب مكونات الجهاز المحيطة وتزود الماكينة بالطاقة".

باستخدام هذه الطريقة ، يمكن للعالم تنشيط العديد من العوامل الدقيقة في مواقع محددة والتي تفتح العديد من الاحتمالات للبحث.

يقول مؤلفو الورقة التي توضح بالتفصيل نهجهم الجديد إن تقنيتهم ​​الجديدة يمكن تكييفها من قبل الأطباء لاستخدامها في الغرسات الطبية لتحفيز الأنسجة ميكانيكيًا

كما يمكن استخدامه كطريقة عند الطلب لإيصال العوامل البيولوجية. نُشر البحث في Lap on a Chip.

هيدروجيل يتذكر الأشكال

يشارك مختبر ساكار أيضًا في مشروع مثير آخر يطور طرقًا جديدة لالتقاط ونقل الأشياء المجهرية في بيئة سائلة مستقلة عن شكلها أو حجمها.

على عكس استخدام الأصابع المشغلة ، لا تتطلب طريقة النقل الجديدة هذه فهمًا لشكل الجسم ولا تحتاج آلية القبضة إلى ضبط مسبق.

يعمل النظام باستخدام هيدروجيل يمكنه "تذكر شكله الأصلي". عندما يتم وضع الهلام بجوار جسم داخل أنبوب ، فإنه يبتلع الجسم ويكرر شكله ، وتضاف أيونات الكالسيوم إلى الأنبوب ، ويصبح الهيدروجيل صلبًا.

يمكن بعد ذلك استخدام هذه المادة الصلبة لنقل الجسم. لتحرير الجسم ، يتم استبدال أيونات الكالسيوم بأيونات البوتاسيوم ، مما يجعل الكرة طرية مرة أخرى.

يقول هايان جيا ، المؤلف الرئيسي: "يمكن أن يتخذ الهيدروجيل أشكالًا متنوعة ، مما يجعله نوعًا من القابض الشامل".


شاهد الفيديو: أشياء رهيبة وصادمة يمكن ان تفعلها هذه الإنسانة الآلية. جنون مخترعي الروبوت!! (ديسمبر 2021).