Un robot biologique qui marche avec des cellules musculaires

Une équipe de chercheurs de l’université de l’Illinois a développé un robot biologique, ou « biobot », fabriqué à partir de cellules musculaires dont les mouvements peuvent être contrôlés par des impulsions électriques. Une avancée importante qui ouvre la voie à la création de machines biologiques pour des applications environnementales et médicales.

 

Des robots biologiques assisteront peut-être un jour les chirurgiens dans leurs interventions en se chargeant d’administrer des traitements ou en faisant office de capteurs finement localisés. C’est ce que pensent les chercheurs de l’université d’Urbana-Champaign dans l’Illinois (États-Unis). Ils viennent de présenter ce qu’ils appellent un biobot constitué de cellules musculaires contrôlées par des impulsions électriques.

En 2012, cette même équipe dirigée par le professeur Rashid Bashir avait développé un Biobot animé par des cellules musculaires cardiaques de rat et publié ses travaux . Le problème est que ces cellules se contractent en permanence, ce qui empêche de contrôler le mouvement. Les chercheurs ont depuis opté pour des cellules de muscle squelettique qui ont l’avantage de réagir aux stimulus extérieurs, en l’occurrence des impulsions électriques. La conception de ce biobot est inspirée de l’architecture os-tendons-muscles. Elle se compose d’un squelette d’hydrogel imprimé en 3D et d’un ensemble de cellules musculaires.

Des progrès rapides grâce à l’impression 3D

Deux plots servent à sertir la bande musculaire et le squelette d’Hydrogel, de la même manière que les tendons fixent les muscles à l’os. Les plots font également office de pieds pour le biobot. La vitesse de déplacement est contrôlable en jouant sur la fréquence de l’impulsion électrique. Plus elle est élevée, plus le muscle se contracte vite et plus le biobot est rapide. « Ce projet est une première étape importante dans le développement et le contrôle de machines biologiques qui peuvent être stimulées, entraînées ou programmées pour effectuer une tâche », explique Caroline Cvetkovic, étudiante chercheuse impliquée dans le projet. Ce système pourrait éventuellement évoluer vers une génération de machines biologiques qui pourraient aider à l’administration de médicaments, la robotique chirurgicale, des implants intelligents ou des analyseurs environnementaux mobiles, parmi d’innombrables autres applications. »

Si l’enthousiasme est justifié, un long travail attend encore les chercheurs. L’objectif est d’affiner le système de contrôle afin d’obtenir des mouvements plus précis et variés. L’impression 3D sera en cela très précieuse car elle permet de tester rapidement différentes formes. L’autre piste qui sera explorée consiste à utiliser des neuronnes afin de contrôler les mouvements du biobot avec de la lumière ou des réactions chimiques.

Source: Futura-sciences

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