Voi tulla päivä, jolloin ihmiset siirtyvät kyborgiin, joka sisältää integroidut robottiosat suorituskyvyn parantamiseksi. Mutta kauan ennen tätä prosessia voi tapahtua päinvastainen integroitumisprosessi, ja ihmisen kudoksella tai muilla elävillä soluilla varustetut robotit, omituisen kyllä, näyttävät realistisemmilta.
Nämä ainutlaatuiset biohybridirobotit voidaan varustaa lihassoluilla koneiden auttamiseksi suorittamaan monimutkaisia hienovaraisia liikkeitä. Robotit voidaan yhdistää kehoon istutettavien bakteerien kanssa tarkkoja lääketieteellisiä toimenpiteitä varten.
Kaunokirjallisuus vai todellisuus?
Ja artikkelissa esitelty fantastinen tulevaisuus näyttää alkavan tänään. Uudessa korkean profiilin tieteellisessä tutkimuksessa ryhmä tutkijoita ja insinöörejä ympäri maailmaa esitti biohybridirobotiikan kentäksi, joka on siirtymässä vallankumouksen aikakauteen.
"Voit nähdä tämän uuden suunnan olevan analoginen kyborgien luomiseen liittyvien käsitteiden kanssa", sanoo pääkirjailija Leonardo Ricotti.
Mainosvideo:
Insinöörit ovat jo usean vuoden ajan voineet luoda ehdottoman kaiken muodon ja koon roboteja. Seurauksena on, että olemme vastaanottaneet teknisiä koneita, joilla on laaja toiminnallisuus.
Jotkut robotit ovat välttämättömiä kokoonpanolinjoilla. Ne voivat olla hyödyllisiä teollisissa sovelluksissa kiristämällä pultteja tai hitsaamalla ohutlevyä. Pieniä, alle millimetrin kokoisia robotteja kehitetään sopimaan ihmiskehoon. Tällaiset laitteet voivat tuhota syöpäsoluja tai edistää haavojen paranemista.
Robotit eivät eroa toisistaan toimintojen hienoisuudessa
”Mutta kaikista olemassa olevista roboteista puuttuu vakavasti laitteita, joilla on laaja valikoima hienoja liikkeitä ja korkea energiatehokkuus. Tällaiset indikaattorit kuvaavat eläviä organismeja, jotka ovat menneet vaikean evoluutiopolun kautta täydellisyyteen miljoonien vuosien aikana, Ricotti kertoi Live Sciencelle. "Siksi on välttämätöntä tuoda elävien organismien elementit koneisiin."
Jos robotti liikkuu ja sen suorituskyky on hienosäädetty, tutkijat voivat käyttää konetta tutkimaan ja hoitamaan ihmiskehoa. Robotit voivat myös olla mukana tuotteiden valmistuksessa, jos se vaatii maksimaalista tarkkuutta.
Ricotti väittää, että liikkeiden aktivoinnista ja koordinoinnista on tullut ylitsepääsemätön haaste robotiikan alalla. Koneet voidaan esimerkiksi suunnitella nostamaan raskaita kuormia tai tekemään tarkkoja leikkauksia helposti, mutta kone ei voi hienosti koordinoida liikkeitään.
Eläinkudoksen istuttaminen
Eläinten liikkeet ovat lempeitä, koska molekyyliaktiivisuuden varaus on peräisin hermosoluista ja huipentuu laaja-alaiseen lihaksen liikkeeseen. Tämä lisää todennäköisyyttä, että eläinkudokset, kuten sydänliha tai hyönteisten lihakset, voivat tarjota robottien tarkan toiminnan ja tasaisen liikkeen.
Esimerkiksi ryhmä tutkijoita, joita johtaa Tufts Universityn Barry Trimmer, on kehittänyt biohybridiset matovaihteelliset koneelliset koneet, jotka liikkuvat supistamalla hyönteisten lihassoluja.
Toinen suuri haaste robotiikassa on virtalähteen löytäminen. Tämä ongelma on erityisen akuutti kokoonpantaessa mikroskooppisia näytteitä, joissa syöttölaite voi olla suurempi kuin robotti itse. Insinööri Sylvain Martel päätti käyttää magnetotaktisia bakteereja, jotka liikkuvat magneettikentän viivoja pitkin lääkkeen kuljettamiseksi vaikeasti tavoitettaviin soluihin, joihin syöpäkasvain vaikuttaa. Martelin johtama tutkijaryhmä pystyy ohjaamaan bakteereja ulkoisten magneettien kautta.
Voimassa olevat rajoitukset
Onko näiden biohybridien saavutettavissa rajoja? Elävät solut vaativat ravintoa, mikä tarkoittaa, että nämä robotit ovat nyt yleensä lyhytaikaisia laitteita. Lisäksi biohybridikoneet voivat toimia vain tietyssä elämän kannalta hyväksyttävässä lämpötila-tilassa, mikä tarkoittaa, että niiden toiminta on mahdotonta äärimmäisissä kuumuuksissa tai kylmissä olosuhteissa.
Näistä haasteista huolimatta Ricotti ja hänen kollegansa sanoivat, että biohybridirobotit kasvavat nopeasti ja siirtyvät sujuvasti "mahdollisesta taiteesta" luotettavaan valmistukseen.
On mahdollista, että lähitulevaisuudessa kyborgien jälkeläisiä hoitavat biohybridi robottilääketieteen kohteet, epäilemättä Android-lääkärin hallinnassa.
Maya Muzashvili