Tìm kiếm nâng cao

Số truy cập:

Robot đầu tiên hoạt động nhờ... mô tim sống

  
Dạng tài liệu : Bài trích báo
Tên nguồn trích : Khoa học Công nghệ Môi trường
Dữ liệu nguồn trích : 2004/Số 3/Thành tựu mới-Công nghệ mới-Sản phẩm mới
Đề mục : 50 Kỹ thuật tự động và điều khiển từ xa. Kỹ thuật tính toán. Công nghệ thông tin
34 Sinh học
Từ khoá : Rô bốt
Nội dung:
 

Một robot silicon tí hon, có kích thước bằng nửa chiều rộng của một sợi tóc người, đã bắt đầu di chuyển quanh một phòng thí nghiệm ở Los Angeles. Điều đặc biệt là nhịp đập của cơ tim sống cung cấp lực cho chân của nó. Đây là lần đầu tiên mô cơ được sử dụng để đẩy một cỗ máy mini.

Nhóm nghiên cứu của Carlos Montemagno thuộc ĐH California đã mất 3 năm đầy thất vọng khi muốn "chinh phục" mô cơ để dùng làm lực đẩy một cỗ máy tí hon. Tuy nhiên, một hôm nhìn vào kính hiển vi, họ vô cùng ngạc nhiên khi thấy phiên bản robot cơ mới nhất đang di chuyển! Robot cơ thực chất là một sợi silicon hình cung rộng 50micromet, mặt dưới sợi silicon có gắn một sợi cơ tim. Chính sự co giãn của mô này làm cho sợi silicon uốn cong và ruỗi thẳng để tạo ra chuyển động bò của robot. Cung cấp năng lượng cho cơ tim là một chất dinh dưỡng glucose đơn giản nằm trong đĩa Petri.

Sử dụng cơ sống để cấp lực cho các hệ thống cơ-điện tí hon là phương pháp thay thế hấp dẫn cho các động cơ siêu nhỏ. Trong khi các động cơ cần điện thì cơ có thể lấy năng lượng từ glucose. Glucose được đặt trên bề mặt nơi robot hoạt động. Bước đột phá của nhóm nghiên cứu là đã phát triển phương pháp tự động ''buộc'' mô cơ vào một chất như silicon. Nhóm đã khắc một bộ xương hình cung từ một miếng silicon bằng cách sử dụng thiết bị sản xuất chip tự động và phủ lên nó một loại polymer.

Sau đó, họ khắc ở mặt dưới của sợi silicon và đặt vào đó một màng mỏng bằng vàng. Tấm màng này hoạt động như một chất kết dính cho các tế bào cơ. Để nuôi cơ tim, bộ xương được đặt vào một đĩa Petri chứa các tế bào cơ tim của chuột và glucose. Trong 3 ngày, tế bào cơ phát triển thành các sợi tự gắn vào màng vàng ở mặt bên dưới, hình thành sợi cơ tim chạy dọc chiều dài của sợi silicon.

Trong suốt tiến trình này, sợi silicon hình cung được giữ cố định bằng một chiếc xà. Khi xà được di chuyển, ngay lập tức robot cơ tim bắt đầu bò với tốc độ lên tới 40 micromet mỗi giây. Cấu trúc hình học của robot cơ tim đảm bảo nó được đẩy theo một hướng chứ không phải co giãn tại chỗ. Hiện Montemagno muốn sử dụng công nghệ này để giúp những người bị tổn thương dây thần kinh cơ hoành.

Các sợi cơ của robot tí hon sẽ uốn cong một mẩu vật liệu áp điện và tạo ra một vài milivolt để kích thích dây thần kinh cơ hoành. Sử dụng tế bào từ chính tim của bệnh nhân sẽ tránh được hiện tượng đào thải của việc cấy ghép robot và glucose trong máu sẽ cung cấp năng lượng cho cơ. Ngoài ra, Montenagno sẽ thiết kế một cỗ máy mini chạy bằng cơ sống, có thể tìm kiếm và sửa chữa những lỗ thủng do thiên thạch cực nhỏ gây ra trên các phi thuyền. Tuy nhiên, để đưa những ứng dụng như vậy ra cuộc sống thì phải mất vài... thập kỷ nữa!

M.S. (theo NewScientist, 29/2/2003) 

 

 
Trung tâm Thông tin Khoa học Công nghệ Quốc gia