Прочитав заголовок, можно подумать, что это все выдумка писателя-фантаста. Но это не так, ученым из университета Иллинойса действительно удалось сделать с помощью технологий трехмерной печати крошечный биологический механизм из гидрогеля и живых клеток мышечных тканей сердца. Этот биологический механизм, Bio-bot, способный передвигаться шагами, имеет длину 7 миллиметров и очень напоминает трамплин для прыжков в воду.

Конструкция Bio-bot состоит из двух частей, гидрогелевой толстой опорной ноги и длинной тонкой подвижной ноги, внутренняя поверхность которой покрыта слоем живых клеток мышечной ткани сердца, взятой у крысы. Когда мышечные клетки сокращаются, длинная нога изгибается и пульсирует, продвигая вперед этого своеобразного биоробота.

Биологический механизм – это механизм, в составе которого используются живые материалы биологического происхождения, такие как живые клетки, выращенные искусственно или изъятые у живых существ. Каждый из биомеханизмов изначально проектируется для выполнения определенного вида задач. А круг этих задач необычайно широк, начиная от возможных применений в области охраны и безопасности, контроле окружающей среды, в фармации и, конечно же, в медицине.

«Как настоящие инженеры, мы всегда создавали механизмы и вещи из твердых материалов, материалов, поведения и свойства которых хорошо известны и предсказуемы. Но есть масса примеров, в которых сама природа решает проблемы совершенно иными и изящными способами. Нам остается только копировать сделанное природой и для этого нам необходимо научиться совмещать искусственные части механизмов с живыми клетками» – рассказывает Рашид Башир (Rashid Bashir), профессор из университета Иллинойса, возглавляющий исследовательскую команду.

Как уже говорилось выше, на поверхность гибкой «ноги» был нанесен слой живых клеток мышечной ткани сердца. Ученые уже давно заметили, что такие клетки, находящиеся в больших количествах в непосредственной близости друг от друга, начинают спонтанно сокращаться и затем расслабляться. Это происходит на протяжении нескольких дней, все время жизни этих клеток. Такоие периодические сокращения мышечных клеток являются источником энергии для движения биоробота Bio-bot.

Использование трехмерного принтера и технологий трехмерной печати позволило исследователям быстро приспособиться к производству биомеханизмов с высокой точностью и легко экспериментировать с их конструкцией, добиваясь максимальной скорости перемещения.