Инженеры Массачусетского технологического института (MIT) научились выращивать искусственные ткани, которые по своим функциональным характеристикам максимально приближены к естественным аналогам. Особое внимание привлекает их достижение в создании искусственной радужной оболочки глаза, способной к многонаправленному сжатию и расширению, что является ключевым аспектом для имитации естественной работы этого органа.
Преодоление ограничений
В основе движения человека лежит сложная координация волокон скелетных мышц, обеспечивающих синхронное сокращение и растяжение. Традиционные искусственные мышцы, как правило, способны двигаться лишь в одном направлении, что существенно ограничивает их применение в создании сложных биогибридных роботов и механических систем. Однако учёным из MIT удалось разработать ткани, способные к сложным, многонаправленным движениям, подобно естественным мышцам.
Новую технологию планируется задействовать в создании биогибридных роботов, которые представляют собой машины, движущиеся благодаря искусственно выращенным мышечным волокнам. Этот подход открывает новые горизонты в робототехнике, позволяя создавать устройства с уникальными возможностями.
Метод штамповки
Что касается искусственной радужной оболочки, то для ее создания учёные применили инновационный метод штамповки, разработанный под руководством профессора Риту Раман. Он заключается в 3D-печати миниатюрного штампа с микроскопическими бороздками, который затем вдавливается в гидрогель. Полученные бороздки заселяются мышечными клетками, формируя структуру, имитирующую радужную оболочку глаза.
При стимуляции искусственной радужки импульсами света, мышечные волокна сокращаются в различных направлениях, подобно тому, как это происходит в человеческом глазу. Это достижение демонстрирует высокую степень имитации естественных процессов.
Учёные убеждены, что разработанный метод может быть использован для создания не только искусственных радужек, но и других сложных тканей, включая нейроны и клетки сердца.
Источник:
© Русская Семерка
