Teaduseksperiment: sibula ja kulla abil loodi töötavad kunstlihased

7. mai 2015 kell 16:34



Humble-onion-artificial-muscleKui siiani on tehislihased võimelised kas kokku tõmbuma või painduma, siis grupp Taiwani teadlasi saavutas oma eksperimentaalses uuringus tehnilise läbimurde, luues kunstliku lihase, mis matkib päris lihaseid, suutes sooritada mõlemat toimingut korraga. Kasutades sibulakoore all asuvat nahkjat kihti ning kulda, valmistasid teadlased tehislihase, millel on potentsiaal täiustada tulevikus jäsemete proteese, roboteid ning meditsiinilisi implantaate.

 

Ameerika Füüsikainstituudi (AIP) väljaandes Applied Physics Letters avaldatud uurimuses näitasid Taiwani riikliku ülikooli teadlased, et sibula koore all leiduv nahkjas kile ehk epidermis võib aidata arendada tehislihaseid. Kuna epidermis on vaid ühe rakukihi paksune ning selles paiknevad rakud tiheda võrena, eeldatakse, et see võib aidata suurendada tehislihase laienemist või kokkutõmbumist ka paindumise ajal.

Et vältida olukorda, kus sibularakkudest hakkab aja jooksul vesi aurustuma ja rakke moonutama, otsustati epidermis kõigepealt kuivkülmutada. Seejärel töödeldi rakke happega, et eemaldada rakuseinu jäigaks muutev proteiin ning sibulakiht kaeti mõlemalt poolt kullaga. Kui ebasümmeetrilistest kulla elektroodidest lasti voolu läbi, hakkasid sibularakud painduma ning pikenema (või lühenema) nagu pärislihas. Rakkude venivust ja paindumisnurka suudeti edukalt reguleerida elektroode läbiva vooluhulgaga. Teadlaste rühma juhi Wen-Pin Shihi sõnul ei ole tehislihastes varem selliseid omadusi suudetud saavutada.

Sibularakkude kasutamise üheks eeliseks näiteks loomsete rakkude ees on nende elutus. Nimelt vajavad elusad loomsed rakud nendega töötamiseks elusana hoidmist, kuid taimne kude sellist lisapingutust ei nõua. Ühtlasi on sibularakkude hankimine odavam võrreldes paljude alternatiividega. Edaspidi loodavad teadlased protsessi täiustada ning suurendada tehislihaste jõudu ja energiasäästlikkust. Samuti loodetakse kindlustada sibulakihi vastupidavust: kuigi kuld võib sibularakke kaitsta, võib niiskus siiski nendesse pääseda ning takistada neid korralikult töötamast. Üheks võimalikuks lahendiks sellele probleemile on katta sibula-lihas õhukese fluoriidikihiga. Kui teadlaste katsed õnnestuvad ja idee töötab, saaks selliseid lihaseid kasutada näiteks jäsemeproteesides, robotites ning meditsiinilistes implantaatides.

 

Allikad: The Independent, Smithsonian, Healthline News

Foto: uncovercalifornia.com

 

Toimetas Allar Pajuste

 

NB! Telegram tegutseb tänu lugejate abile. Kui sinu arvates on Telegramis ilmuv info vajalik ja oluline, võid soovi ja võimaluse korral meid toetada. Telegrami lugeja vabatahtliku toetuse tegemiseks vajaliku info leiad siit.