Wetenschap
De 3D-robotvlinder gemaakt van de van kleur veranderende biohybride hydrogel. Krediet:Fu et al., Wetenschap. Robot . 3, aar8580 (2018)
Een team van onderzoekers van de Southeast University in Nanjing, China, heeft een hart-op-een-chip-platform ontwikkeld met hartspiercellen van ratten, hydrogel en nanokristallen. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap Robotica, de groep beschrijft hun structuur, hoe het is gemaakt, en het gebruik waarvoor het kan worden gebruikt.
Terwijl onderzoekers van farmaceutische bedrijven en andere onderzoeksinstituten werken aan het creëren van nieuwe medicijnen voor verschillende kwalen, anderen zoeken naar manieren om hen te helpen. Daartoe, Er zijn heart-on-a-chip-platforms ontwikkeld om de impact van medicijnen op de anatomie van het hart te testen. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben zich tot de kameleon gewend voor inspiratie. Zoals ze het beschrijven, ze werden geïnspireerd door een studie van de middelen waarmee de hagedis van kleur verandert. Het bracht hen op het idee om hetzelfde effect teweeg te brengen in een laboratoriummonster in plaats van in een levend wezen. Het resultaat van die inspanning is een vreemd mooie vlinderachtige biobot, schijnbaar veranderende kleuren terwijl hij met zijn vleugels klappert.
Het platform is eigenlijk geen vlinder, of zelfs gerelateerd aan een. In plaats daarvan, het is een fysieke structuur die wordt gemaakt door nanokristallen toe te voegen aan een hydrogel en een laag rattenhartspiercellen aan te brengen - het fladderen vindt plaats als de spiercellen samentrekken en loslaten. De uitzetting en samentrekking van de spiercellen hebben ook invloed op de nanokristallen, waardoor ze verschillende kleuren weerkaatsen. Delen van de vlinder worden blauw als cellen samentrekken, terwijl andere rood worden als ze uitzetten.
Om de effectiviteit aan te tonen van het hart-op-een-chip-systeem gemaakt van de kleurveranderende biohybride hydrogel, verschillende concentraties van het medicijn isoproterenol werden in de chip gepompt om de hartcellen te stimuleren. Deze close-up van de chip toont de kleurverschuiving naar blauw toen isoproterenol werd toegevoegd. Krediet:Fu et al., Wetenschap. Robot . 3, aar8580 (2018)
Het team creëerde het platform in de vorm van een vlinder om het resultaat nog opvallender te maken. Zijn doel, echter, is veel ernstiger - om visueel op te merken wat er gebeurt als medicijnen op de hartcellen worden aangebracht - ze kunnen de weeën versnellen of vertragen, afhankelijk van waarvoor het medicijn is ontworpen.
Het team meldt dat ze met succes het vermogen van hun biobotvlinder hebben getest door verschillende hoeveelheden van de hartmedicatie isoproterenol toe te passen, die, zij merken op, is vergelijkbaar met adrenaline. Het wordt over het algemeen gebruikt om de bloedstroom door een blokkade te helpen door de hartslag te versnellen. Ze merken op dat vergelijkbare typen platforms mogelijk ook op andere gebieden kunnen worden gebruikt, zoals kleding die van kleur verandert op basis van de hartslag van de drager.
Schematisch diagram van de constructie van de bio-geïnspireerde zelfregulerende structurele kleurhydrogels door gemanipuleerde cardiomyocytweefsels te assembleren op synthetische inverse opale hydrogelfilms. Krediet:Fu et al., Wetenschap. Robot . 3, aar8580 (2018)
Vergroting van de dwarsdoorsnede van de kleurveranderende hydrogel met microgroefpatroon. Krediet:Fu et al., Wetenschap. Robot . 3, aar8580 (2018)
De biohybride structurele kleurveranderende hydrogel geïntegreerd op een hart-op-een-chip. Krediet:Fu et al., Wetenschap. Robot . 3, aar8580 (2018)
© 2018 TechXplore
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com