نخاع می دهد bio-bots پیاده روی ریتم

مینیاتور بیولوژیکی روبات در حال ساخت بیشتر گام تر از همیشه به لطف نخاع هدایت مراحل خود را.

دانشگاه ایلینوی در اوربانا-شمپین محققان توسعه یافته کوچک راه رفتن “spinobots,” طراحی شده توسط عضله موش و نخاع بافت نرم و 3D-چاپ hydrogel اسکلت. در حالی که نسل قبلی از روبات بیولوژیکی یا زیستی-رباتها می تواند به جلو حرکت ساده انقباض عضلات ادغام نخاع می دهد و آنها را طبیعی تر راه رفتن ریتم گفت: رهبر مطالعه مارتا ژیلت استاد سلولی و زیست شناسی تکاملی.

“این آغاز یک مسیر به سمت تعاملی بیولوژیکی دستگاه های است که می تواند برنامه های کاربردی برای neurocomputing و ترمیمی پزشکی” ژیلت گفت.

محققان یافته های خود را در مجله APL مهندسی زیستی.

به spinobots محققان برای اولین بار چاپ کوچک اسکلت: دو پست برای پاها و انعطاف پذیر “ستون فقرات” تنها چند میلیمتر در سراسر. سپس آنها کشت آن با سلول های عضلانی که به رشد بافت عضلانی است. در نهایت آنها یک بخش یکپارچه از کمری نخاع از یک موش.

“ما به طور خاص انتخاب شده کمری نخاع به دلیل کار قبلی نشان داده است که این خانه مدارهای کنترل چپ-راست تناوب برای اندام تحتانی در حین راه رفتن گفت:” دانشجوی کارشناسی ارشد Collin Kaufman, اولین نویسنده این مقاله است. “از یک مهندسی چشم انداز سلول های عصبی لازم است به درایو بیشتر از همیشه پیچیده و هماهنگ حرکات عضلانی. چالش برانگیز ترین مانع برای innervation بود که هیچ کس تا به حال کشت سالم جوندگان نخاع قبل از.”

محققان تا به حال به ابداع یک روش نه تنها برای استخراج دست نخورده نخاع و سپس فرهنگ آن را نیز به ادغام آن بر روی زیستی-bot و فرهنگ عضلانی و بافت عصبی با هم — و آن را در راه است که سلول های عصبی فرم اتصالات با عضله است.

محققان دیدم خود به خود انقباضات عضلانی در spinobots که نشان می دهد مورد نظر عصبی-عضلانی اتصالات شکل گرفته بود و دو همراه انواع ارتباط بودند. که به منظور بررسی نخاع شد و عملکرد آن باید به ترویج پیاده روی محققان اضافه شده گلوتامات یک ناقل عصبی است که باعث اعصاب به سیگنال عضلانی به قرارداد.

این گلوتامات باعث عضله به قرارداد و پاها را به حرکت در پیاده روی ریتم. زمانی که گلوتامات بود شستشو دور spinobots راه رفتن را متوقف.

بعدی محققان قصد ادامه اصلاح spinobots’ جنبش خود را gaits طبیعی تر. این محققان امیدوارند این مقیاس کوچک در نخاع ادغام شده است اولین گام به سوی ایجاد in vitro مدل از سیستم عصبی است که به مطالعه در زندگی بیماران و یا مدل های حیوانی.

“توسعه در شرايط محیطی سیستم عصبی — نخاع outgrowths و عصب عضله — می تواند اجازه می دهد تا محققان به مطالعه بیماری های عصبی مانند ALS در زمان واقعی را با سهولت بیشتر به دسترسی به تمام نهفته قطعات” Kaufman گفت. “نیز وجود دارد که از راه های مختلفی که این تکنولوژی می تواند مورد استفاده قرار گیرد به عنوان یک فولاد ابزار آموزشی از اقدام به عنوان یک عمل ساختگی ساخته شده از املاک بافت بیولوژیکی به واقع کمک به انجام عمل جراحی خود را. این برنامه در حال حاضر در نسبتا دور آینده, اما گنجاندن یک دست نخورده نخاع مدار یک گام مهم رو به جلو است.”

داستان منبع:

مواد ارائه شده توسط دانشگاه ایلینویز در Urbana-Champaign, اخبار, اداره. Original نوشته شده توسط لیز Ahlberg سنگ محک. توجه داشته باشید: محتوا ممکن است برای ویرایش سبک و طول.

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de