İnsan Kas Hücreleriyle Çalışan Robotik El Tanıtıldı

Biyohibrit robotlar, biyolojik kaslar ve yapay malzemelerin bir araya gelmesiyle oluşturulan teknolojik sistemler olarak biliniyor. Tokyo Üniversitesi’nden Shoji Takeuchi liderliğindeki bir ekip, insan kas hücreleriyle çalışan 18 cm uzunluğunda bir robotik el geliştirdi. Bu el, tüm parmakları hareket ettirebilen bir tasarıma sahip ve laboratuvar ortamında üretilen kas dokularıyla çalışıyor.

Bu biyohibrit elin geliştirilmesindeki en büyük zorluk, kas hücrelerinin canlı tutulması ve yeterli düzeyde işlevsel hale getirilmesiydi. Araştırmacılar, bu sorunu çözmek için kas hücrelerini “sushi rulosu” şeklinde sarmalayarak yeni bir yaklaşım geliştirdiler.

Robotik Elin Çalışma Mekanizması

Geliştirilen robotik el, laboratuvarda üretilen kas dokularının elektrik sinyalleriyle uyarılarak hareket etmesi prensibine dayanıyor. Araştırma ekibi, ince kas liflerini birleştirerek oluşturduğu “MuMuTA” adı verilen kas demetlerini kullandı. Bu lifler, elektrikle uyarıldığında bükülebiliyor veya dönebiliyor. Her parmak, bu kas demetleri sayesinde ayrı ayrı hareket ettirilebiliyor.

Elin yapısında plastik malzemeler ve 3D baskı teknolojisi kullanıldı. Parmakların hareketi, kas liflerinin kasılmasıyla gerçekleşiyor ve hareket sonrası parmakların eski pozisyonuna dönmesi, malzemenin yüzdürme etkisiyle sağlanıyor. Ancak bu durum, hareketlerin yalnızca tek yönlü olmasına neden oluyor. Araştırmacılar, çift yönlü hareket sağlamak için elastik malzemeler veya daha fazla kas demeti eklemeyi planlıyor.

Robotik elin geliştirilmesinde önemli ilerlemeler kaydedilse de, bazı sınırlamalar hala devam ediyor. Sistem yalnızca sıvı bir ortamda çalışabiliyor ve kas dokuları yaklaşık 10 dakika sonra yoruluyor. Kasların yeniden işlev kazanması için bir saat dinlenmesi gerekiyor. Ayrıca, laboratuvarda üretilen kasların, gerçek insan kaslarına kıyasla daha zayıf olduğu belirtiliyor.

Araştırmacılar, gelecekte kasların dayanıklılığını artırmak için “egzersiz” yöntemlerini ve kimyasal büyüme faktörlerini kullanmayı planlıyor. Bu çalışma, insan kas hücrelerini biyohibrit robotlarda kullanarak robot teknolojisinde yeni bir dönemin kapısını aralıyor.