Sélectionner une page

Une pastenague robotisée constituée de cellules de rat contrôlées par la lumière

9 Juil 2016 | 2 commentaires

raie-robotique2

Inspirés par le mouvement élégant et très efficace d’une pastenague (raie), des chercheurs ont créé son équivalent robotique en utilisant des cellules du coeur d’un rat qui peuvent être contrôlé par la lumière.

Les raies sont immédiatement reconnaissables par leurs corps plats et leurs longues nageoires qui ressemblent à des ailes s’étendant de leurs têtes. Ces ailettes se déplacent de manière à générer le plus de mouvement tout en utilisant le moins d’énergie possible. Ces ondes économes en énergie partent de l’avant de la nageoire vers l’arrière, ce qui permet aux raies de glisser gracieusement dans l’eau.

Inspiré par cette conception de la nature, Sung-Jin Park de l’université d’Harvard cherchait à construire un robot miniature constitué de tissus mous avec des qualités et une efficacité similaires. Son équipe a fabriqué des squelettes en or qui imitent la forme d’une raie et ils ont ensuite été recouverts d’une fine couche de polymère extensible.

Le long des nageoires du robot, les chercheurs ont placé des cellules musculaires de rat, appelé cardiomyocytes qui, lorsqu’elles sont stimulées, contractent les ailettes vers le bas. Au lieu d’utiliser une deuxième couche de cardiomyocytes pour le mouvement ascendant, les chercheurs ont plutôt conçu le squelette en or dans une forme qui permet de stocker de l’énergie qui est libérée lorsque les cellules se détendent, ce qui permet aux ailettes de remonter.

Chacune de ces cellules a été génétiquement modifiée pour répondre à la lumière, ce qui signifie que les chercheurs pouvaient contrôler le mouvement du robot à l’aide de signaux/ flash lumineux. Des impulsions asymétriques de lumière peuvent être utilisées pour faire tourner le robot vers la gauche ou la droite et différentes fréquences de lumière peuvent être utilisées pour contrôler sa vitesse.

La méthode fonctionne assez bien pour guider le robot à travers un parcours d’obstacles de base. La raie robotique, contenant environ 200 000 cardiomyocytes, fait 16 millimètres de long et pèse seulement 10 grammes.

Comparaison entre une vraie raie, à droite, et son petit équivalent robotique. (Karaghen Hudson)
raie-robotique1

Cette recherche visait principalement à mieux comprendre le cœur et la façon dont les différentes parties de l’anatomie peuvent aider à la circulation sanguine.

Selon les chercheurs :

À l’exception des crustacés, presque toutes les formes de vie marine ont des muscles conçus pour déplacer un fluide. Pour faire progresser nos études sur le cœur, nous avons commencé à observer les formes de vie marine et les pompes musculaires qu’elles représentent.

Ils espèrent ainsi acquérir une meilleure visibilité sur le fonctionnement du cœur et les maladies cardiaques humaines en modifiant/ détournant d’autres formes de pompes musculaires trouvées dans la nature.

Cette recherche pourrait également conduire à la conception de robots automatisés et semi-automatisés. Par exemple, ce robot est plus rapide que d’autres dispositifs semblables. Ses cellules fonctionnent à la fois comme actionneur et capteur. Les cellules musculaires vivantes sont beaucoup plus éconergétiques que les actionneurs synthétiques et ils peuvent être programmés.

Bien sûr, la biologie détournée n’est pas parfaite. L’inconvénient, dans l’utilisation de cellules en tant que matériau de construction, est qu’elles sont vulnérables, fragiles et elles finissent par mourir. Mais le potentiel de l’ingénierie tissulaire et de la robotique est énorme et ce cyborg n’est que les prémices de plus grandes et meilleures/ pires choses à venir.

La recherche publiée dans Science : Phototactic guidance of a tissue-engineered soft-robotic ray.

Faire un Don !

Pourquoi ?

Parce qu’il n'y a aucune publicité ici et que le Guru compte sur la générosité de ses lecteurs(trices) pour continuer à faire vivre GuruMeditation (...et son créateur par la même occasion). D'autres méthodes vous seront proposées en plus de PayPal.

Le télescope spatial Hubble capture les violentes tempêtes de Jupiter et sa lune volcanique Io

Ces deux nouveaux portraits des faces opposées de Jupiter révèlent ses tempêtes tourbillonnantes et ses bandes de nuages tumultueuses poussées par des vents soufflant à des centaines de kilomètres à l’heure.

Ces images ont été prises par le télescope spatial Hubble les 5 et 6 janvier 2024. Hubble surveille Jupiter et les autres planètes du système solaire externe chaque année dans le cadre du programme Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL). Jupiter tournant une fois toutes les 10 heures…

Des neurobiologistes découvrent comment le stress se transforme en peur dans le cerveau

La peur peut être dévastatrice, paralysante et, étrangement, très amusante. Mais c’est aussi une émotion extrêmement utile, une réponse instinctive au danger qui peut en fin de compte augmenter nos chances de survie lorsque la situation dégénère.

Il y a cependant des moments où la peur n’est pas une réaction appropriée. Dans des cas tels que les troubles anxieux et les troubles liés au stress, la réaction de peur peut devenir disproportionnée par rapport à la situation ou à l’environnement de l’individu, ce qui nuit…

Une vache génétiquement modifiée avec de l’ADN humain produit du lait contenant de l’insuline humaine

Des chercheurs ont créé une vache capable de produire du lait contenant de l’insuline humaine. Il pourrait s’agir d’une alternative pour la production d’insuline, améliorant la disponibilité et l’accessibilité financière de ce précieux médicament pour les diabétiques du monde entier.

Le diabète touche des millions de personnes dans le monde. Cette maladie se caractérise par une incapacité de l’organisme à gérer efficacement le taux…

Découverte du fossile d’une tortue géante éteinte en Amazonie

Les restes fossilisés d’une tortue géante d’eau douce ayant vécu il y a 40 000 à 9 000 ans ont été découverts dans l’Amazonie brésilienne. Sa carapace mesurait environ 1,8 m, ce qui en fait l’une des plus grandes tortues d’eau douce du monde.

La Peltochephalus maturin vivait à la fin du Pléistocène (il y a 2,58 millions à 11 700 ans), qui s’est achevé en même temps que la dernière période glaciaire. Elle est décrite dans une étude publiée la semaine dernière…

Des scientifiques collent des matériaux sans utiliser d’adhésifs, juste de l’électricité

Imaginez qu’un implant en métal dur puisse être fixé à un tissu biologique mou sans utiliser d’adhésif, puis retiré facilement lorsqu’il n’est plus nécessaire. Cela pourrait bientôt être possible, grâce à une meilleure connaissance de “l’électroradhésion”.

Pour simplifier, l’électroadhésion est un phénomène par lequel deux objets deviennent “électrostatiquement” ou chimiquement liés l’un à l’autre après avoir été traversés par un courant électrique. Ils restent liés même après la disparition du courant, mais se séparent…

Le serpent comme source de nourriture riche en protéines

L’élevage de serpents en tant que source alimentaire riche en protéines et pauvre en graisses pourrait être un moyen plus durable d’alléger la pression exercée sur l’élevage conventionnel, qui a été touché par le changement climatique et la diminution des ressources naturelles, d’après de nouvelles recherches. Rassurez-vous (s’il le fallait), cela ne concerne pas spécifiquement les Européens, des serpents à des fins alimentaires concernent principalement les pays où la viande de serpent est culturellement acceptable…

La plupart des mammifères mâles ne sont pas plus grands que les femelles

Les hommes sont généralement 15 % plus grands et plus lourds que les femmes. De même, les lions et les gorilles mâles sont beaucoup plus grands et plus forts que leurs homologues femelles. Depuis l’époque de Charles Darwin, on part du principe que les mâles sont généralement plus grands que les femelles dans le règne des mammifères. Cependant, une nouvelle étude comparant les masses corporelles des mâles et des femelles chez 429 espèces sauvages remet en cause ce préjugé…

Le troisième vol du Starship de SpaceX atteint l’espace, mais disparaît lors de sa rentrée dans l’atmosphère

Après deux explosions spectaculaires en avril et en novembre de l’année dernière, l’énorme “vaisseau spatial” de SpaceX, le Starship a officiellement atteint l’espace pour la deuxième fois…

Fin de mission prématurée pour le premier atterrisseur lunaire privée américain Odysseus

La mission d’alunissage IM-1 (ou Odysseus ou Intuitive Machines One) de la société privée américaine Intuitive Machines s’est achevée prématurément le 27 février, l’atterrisseur Odysseus n’étant pas en mesure de recharger ses batteries en l’absence de lumière solaire sur ses panneaux…

La sonde lunaire privée américaine Odysseus, qui va tenter un alunissage, envoie les premières photos depuis l’espace

L’atterrisseur lunaire Odysseus de la société américaine Intuitive Machines, qui a été lancé à bord d’une fusée SpaceX cette semaine et qui est maintenant en route vers le satellite naturel de la Terre, vient de renvoyer quelques étonnants selfies avec la Terre en arrière-plan alors qu’il traverse le golfe…

La planète Mars fut jadis beaucoup plus volcanique qu’on ne le pensait

Selon les conclusions d’une nouvelle étude (lien plus bas), la planète Mars a connu un volcanisme beaucoup plus diversifié dans le passé qu’on ne le pensait.

Selon Joseph Michalski, géologue à l’université de Hong Kong et premier auteur de l’étude :

Nous savons depuis des décennies que Mars possède des volcans, mais la plupart de ceux qui ont été reconnus correspondent à de…

Sur Mars, l’astromobile Perseverance observe Phobos éclipser le soleil

L’astromobile Perseverance, qui se consacre principalement à l’étude des roches martiennes à la recherche d’indices sur l’histoire de la planète, a récemment observé des éclipses solaires provoquées par le passage des lunes Phobos et Deimos devant le Soleil. Ces événements permettent de mieux comprendre les orbites des lunes et leurs effets sur l’intérieur de Mars…

Acte d’altruisme observé : un éléphant de mer sauve un petit de la noyade

Une récente observation par des écologistes de l’aire protégée du Point Reyes National Seashore, en Californie, révèle un surprenant comportement altruiste de la part d’un éléphant de mer mâle.

Ces phoques sont généralement connus pour leur comportement léthargique et leurs manœuvres d’accouplement agressives. Cependant, les chercheurs ont vu un éléphant de mer mâle se précipiter dans l’océan pour sauver un petit qui se noyait…

878 jours : un cosmonaute russe bat le record du temps passé dans l’espace

Le cosmonaute russe Oleg Kononenko vient de devenir le détenteur du record du monde, avec 879 jours passés dans l’espace au cours de ses cinq séjours dans la Station spatiale internationale (ISS). Il est toujours là-haut et, si cette mission se déroule comme prévu, il aura dépassé les 1 000 jours lorsqu’il reviendra sur Terre en septembre, soit 1 110 jours au total…

Pin It on Pinterest

Share This