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Rat Spines Power Robots avec des muscles imprimés en 3D

Rat Spines Power Robots avec des muscles imprimés en 3D

Une équipe de scientifiques a utilisé une partie d'une colonne vertébrale de rat pour contrôler les jambes du robot avec des muscles imprimés en 3D cultivés dans un laboratoire à partir de cellules de souris, rapporteNouveau scientifique.

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Les épines de rat contrôlent les muscles de la souris imprimés en 3D

Des robots fabriqués avec des épines de rats vivants pourraient aider à l'étude des maladies à mesure qu'elles se déplacent dans les tissus biologiques, conduisant éventuellement à une prothèse biologique, Nouveau scientifique rapports.

Collin Kaufman, avec ses collègues de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign, a construit des robots biologiques avec des muscles imprimés en 3D composés de cellules de souris cultivées en laboratoire. Mais sans la colonne vertébrale du rat, les muscles ne peuvent pas exercer de force de concert - cela nécessite une sorte de système nerveux central.

C'est pourquoi, au lieu d'attacher les muscles imprimés en 3D à un système de contrôle électrique, les chercheurs ont décidé d'utiliser la partie de la colonne vertébrale d'un rat qui contrôle les pattes arrière (chez un rat vivant). Une fois attachée aux muscles, la colonne vertébrale y prolongeait les neurones et envoyait des signaux électriques qui traversaient les muscles, les faisant se contracter.

Flexion des muscles imprimés en 3D

Les muscles étaient reliés à la colonne vertébrale via un échafaudage flexible avec deux bras dépassant perpendiculairement à la colonne vertébrale - permettant à l'échafaudage de fléchir lorsque les muscles se contractent - de sorte que les bras pointent l'un vers l'autre.

"La moelle épinière est capable de reconnaître ces muscles et de faire ce qu'elle fait dans le corps - créer ces contractions rythmiques - après avoir été hors du corps pendant plus d'une semaine", a déclaré Kaufman, à Nouveau scientifique. Les contractions ont été contrôlées avec plus ou moins de neurotransmetteurs installés dans le système.

Étudier les maladies neurologiques en temps réel

Il est difficile d'étudier les neurones spinaux - qui composent le système nerveux périphérique - chez les animaux vivants. C'est pourquoi il est également difficile d'étudier les maladies qui les affectent, comme la sclérose latérale amyotrophique (SLA), également appelée maladie du motoneurone. De nouveaux systèmes comme celui-ci pourraient rendre moins difficile l'étude de la progression de ces maladies en temps réel, selon Kaufman, rapporteNouveau scientifique.

À environ 6 millimètres de long, il serait difficile d'agrandir ces robots en raison de la difficulté à déplacer les nutriments vers tous les tissus vivants. Cependant, une fois que nous aurons découvert des moyens de les agrandir, ils pourraient voir des applications dans d'autres arènes médicales.

"Finalement, quelque chose comme celui-ci pourrait être utilisé pour les prothèses", a déclaré Kaufman àNouveau scientifique. Mais cela serait probablement fait avec des tissus de laboratoire, au lieu d'épines de rat, a-t-il ajouté. "Personne n'aura de mains effrayantes à la colonne vertébrale de rat."


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