Живые клетки из крысиных сердец, хирургический силикон, золотой “скелет” и немного манипуляций с генами — так биоинженер из Гарварда Кит Паркер описывает компоненты созданного его лабораторией плавающего биоробота.
“Живая машина” выглядит как крошечный скат длиной чуть более сантиметра и весом менее 10 граммов. Двигается она благодаря сокращениям модифицированных методами генной инженерии 200 000 клеток сердечной мышцы крыс, выращенных на силиконовой “подложке”.
Для управления биороботом используются вспышки света, причем с их помощью ученые смогли проводить “ската” в обход препятствий. Скелет из золота нужен, чтобы тело ската после сокращения возвращалось в исходную форму. Драгоценный металл выбрали из-за того, что с ним легко работать и он обладает подходящей упругостью.
Под скелетом робота расположен еще один слой силикона с нанесенным на него микрорельефом. Определенный рисунок бороздок задает необходимую конфигурацию выращиваемых на нем “мышц”, так, чтобы клетки, сокращаясь последовательно, производили характерное для скатов движение.
Что касается генной инженерии, она потребовалась, чтобы создать сокращающиеся при воздействии света с определенной длиной волны клетки. Использованная методика называется оптогенетикой и подразумевает внедрение в клеточные мембраны специальных каналов — опсинов — реагирующих на возбуждение светом.
Робот-скат плавает в специальном растворе, содержащем вещества для питания его клеток. В ходе эксперимента спустя шесть недель биоробот продолжал реагировать на свет и двигаться, при этом живыми оставались около 80% его клеток. В дикой природе робот бы не выжил — отсутствие иммунной системы делает его ткань уязвимой для бактерий и грибков.
Паркер считает свое творение одновременно машиной и биологической формой жизни. “Я бы не назвал его организмом — ведь он не может размножаться — но он, определенно, живой”, — говорит ученый. При этом биоробот вовсе не является для него конечной целью. Паркер работает над путями создания методами биоинженерии полностью рабочей и живой сердечной мышцы.
Источник: Popular Mechanics
