रीढ़ की हड्डी देता है जैव बॉट चलना ताल — ScienceDaily


लघु जैविक रोबोट बना रहे हैं, अधिक से अधिक प्रगति की तुलना में कभी, धन्यवाद करने के लिए रीढ़ की हड्डी के निर्देशन उनके चरणों.

विश्वविद्यालय के इलिनाय पर Urbana-शेंपेन शोधकर्ताओं ने विकसित छोटे चलने “spinobots,” द्वारा संचालित चूहे की मांसपेशियों और रीढ़ की हड्डी के ऊतकों पर एक नरम 3 डी-मुद्रित हाइड्रोजेल कंकाल है । जबकि पिछली पीढ़ियों के जैविक रोबोट, या जैव बॉट, आगे बढ़ना सकता है के द्वारा सरल मांसपेशियों में संकुचन, के साथ एकीकरण की रीढ़ की हड्डी देता है उन्हें एक और अधिक प्राकृतिक चलने लय, ने कहा कि अध्ययन के नेता मरथा जिलेट के एक प्रोफेसर सेल और विकासात्मक जीव विज्ञान.

“इन कर रहे हैं शुरुआत के लिए एक दिशा की ओर इंटरैक्टिव जैविक उपकरणों हो सकता है कि अनुप्रयोगों के लिए neurocomputing के लिए और दृढ चिकित्सा,” जिलेट ने कहा.

शोधकर्ताओं ने अपने निष्कर्षों को प्रकाशित जर्नल में एपीएल बायोइन्जिनियरिंग.

बनाने के लिए spinobots, शोधकर्ताओं ने पहली मुद्रित छोटे कंकाल: दो पदों के लिए पैर और एक लचीला “रीढ़ की हड्डी,” केवल कुछ मिलीमीटर के पार । तो, वे वरीयता प्राप्त के साथ यह मांसपेशियों की कोशिकाओं में वृद्धि हुई है, जो मांसपेशियों के ऊतकों में. अंत में, वे एकीकृत के एक खंड काठ का रीढ़ की हड्डी में से एक चूहा.

“हम विशेष रूप से चयनित काठ का रीढ़ की हड्डी क्योंकि पिछले काम दिखा दिया है कि यह मकान सर्किट है कि नियंत्रण छोड़ दिया-सही प्रत्यावर्तन के लिए निचले अंगों चलने के दौरान,” ने कहा कि स्नातक छात्र Collin कॉफ़मैन, पहले लेखक के कागज. “से एक इंजीनियरिंग के नजरिए से, न्यूरॉन्स के लिए आवश्यक हैं ड्राइव करने के लिए कभी भी और अधिक जटिल है, समन्वित मांसपेशी आंदोलनों । सबसे चुनौतीपूर्ण बाधा के लिए तंत्रिका वितरण किया गया था कि कोई भी कभी था सुसंस्कृत एक अक्षुण्ण कृंतक रीढ़ की हड्डी।”

शोधकर्ताओं था वसीयत करने के लिए एक विधि से न केवल निकालने के लिए बरकरार रीढ़ की हड्डी और फिर संस्कृति, लेकिन यह भी एकीकृत करने के लिए यह पर विवरण बीओटी और संस्कृति की मांसपेशियों और तंत्रिका ऊतक एक साथ-और क्या यह एक तरह से है कि न्यूरॉन्स फार्म जंक्शनों के साथ मांसपेशियों.

शोधकर्ताओं ने देखा सहज मांसपेशियों में संकुचन के spinobots, संकेत है कि वांछित न्यूरो पेशी जंक्शनों का गठन किया था और दो सेल प्रकार के संवाद कर रहे थे. सत्यापित करने के लिए है कि रीढ़ की हड्डी में कार्य कर रहा था के रूप में यह चाहिए को बढ़ावा देने के लिए घूमना, शोधकर्ताओं जोड़ा गया ग्लूटामेट, एक neurotransmitter है कि संकेत देता है, नसों के लिए संकेत करने के लिए मांसपेशियों अनुबंध.

ग्लूटामेट की वजह से मांसपेशियों अनुबंध करने के लिए और पैरों को स्थानांतरित करने के लिए एक प्राकृतिक चलने ताल । जब ग्लूटामेट से धोए किया गया था, दूर के spinobots घूमना बंद कर दिया.

अगला, शोधकर्ताओं की योजना के लिए आगे को निखारने spinobots’ आंदोलन कर रही है, उनके gaits और अधिक प्राकृतिक है । शोधकर्ताओं आशा है कि इस छोटे पैमाने पर रीढ़ की हड्डी के एकीकरण की ओर एक पहला कदम बनाने में इन विट्रो मॉडल के परिधीय तंत्रिका तंत्र, जो मुश्किल है में अध्ययन करने के लिए रहते हैं रोगियों या पशु मॉडल.

“विकास की एक में इन विट्रो परिधीय तंत्रिका तंत्र — रीढ़ की हड्डी में, outgrowths और innervated मांसपेशियों — अनुमति दे सकता है शोधकर्ताओं ने अध्ययन करने के लिए neurodegenerative रोगों के रूप में इस तरह के ए एल एस के साथ वास्तविक समय में अधिक से अधिक उपयोग की आसानी के लिए सभी प्रभावित घटक है,” कॉफ़मैन ने कहा. “वहाँ भी कर रहे हैं तरीकों की एक किस्म है कि इस तकनीक का इस्तेमाल किया जा सकता है के रूप में एक शल्य चिकित्सा प्रशिक्षण उपकरण, अभिनय से एक अभ्यास के रूप में डमी के बने असली जैविक ऊतक करने के लिए वास्तव में मदद की सर्जरी प्रदर्शन ही है । इन अनुप्रयोगों के लिए कर रहे हैं अब, काफी दूर के भविष्य है, लेकिन शामिल किए जाने के एक बरकरार रीढ़ की हड्डी में सर्किट है, एक महत्वपूर्ण कदम आगे है।”

कहानी का स्रोत:

सामग्री द्वारा ही प्रदान की जाती विश्वविद्यालय के इलिनाय पर Urbana-शेंपेन, समाचार ब्यूरो. मूल द्वारा लिखित लिज़ Ahlberg कसौटी. नोट: सामग्री संपादित किया जा सकता है के लिए शैली और लंबाई ।



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