Direkt zum Inhalt

Biomaschine: 3-D-gedruckter Bio-Bot bewegt sich mit echten Muskelzellen

Weiche und biologische Roboter könnten einmal in zahllosen Umgebungen Dienst tun. Einen muskelzellbetriebenen Prototypen eines Bio-Bots haben Forscher jetzt entwickelt.
Biobot

Forscher um Rashid Bashir von der University of Illinois in Urbana-Champaign haben eine Art winzigen Bioroboter entwickelt, der sich mit einem Antrieb aus Muskelzellen fortbewegt. Die millimetergroße Maschine wackelt hauptsächlich dank ihrer speziellen telefonhörerartigen Form über eine Oberfläche, wenn die Zellen elektrisch aktiviert werden.

Biomimetisches Muskelpaket | Die aus Hydrogel und Muskelzellen gefertige Maschine kann sich mit rund anderthalb Körperlängen pro Minute vorwärtsbewegen.

Dazu brachten Bashir und Mitarbeiter mit einem stereolithografischen Verfahren ein Hydrogel in eine geeignete Form. Diverse Biomoleküle und Wachstumsfaktoren brachten Skelettmuskeln dazu, in das nahezu flüssige Material einzuwandern. Auch beim Tissue Engineering werden Hydrogele verwendet, die dort als dreidimensionales Stützgerüst für das künstliche Gewebe dienen.

Wie Bashir und Kollegen berichten, bewegt sich ihr Bio-Bot mit einer Geschwindigkeit von mehr als anderthalb Körperlängen pro Minute zurück – oder anders gesagt: 156 Mikrometer pro Sekunde. Das ist nicht sonderlich viel, aber den Bau reiner Fortbewegungsmittel haben die Forscher ohnehin nicht im Sinn.

"Myriaden von Anwendungen"

Vielmehr sehen sie "Myriaden von Anwendungen" für biokompatible Maschinen, die zum Beispiel als miniaturisierte Pumpen eingesetzt werden könnten. Die Flexibilität, die durch den 3-D-Druck des Hydrogels entsteht, macht einen großen Formenreichtum möglich.

Eins der größten Probleme dabei ist die Versorgung des Gewebes mit Nährstoffen. Die Muskelzellen würden derzeit schnell absterben, wenn sie nicht in einer Nährlösung aufbewahrt würden. Für die Zukunft hoffen die Forscher, beim Bau noch Gefäßzellen mit in die Maschine zu integrieren, die dann ein Gefäßsystem bilden würden. Ähnliche Versuche werden derzeit ebenfalls bei der Entwicklung von künstlichem Gewebe für medizinische Zwecke unternommen.

Schreiben Sie uns!

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Partnerinhalte

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.