Kỷ nguyên Cyborg đã bắt đầu: Các nhà khoa học Nhật gắn cơ bắp sống lên một ngón tay robot

Ranh giới giữa con người và máy móc đang dần bị xóa nhòa. Công bố trên tạp chí Science Robotics tuần trước, các nhà nghiên cứu Nhật Bản tại Viện Khoa học công nghiệp Đại học Tokyo cho biết họ đã tạo ra được một robot lai sinh học – biohybrid - kết hợp giữa máy móc và mô sống.

Robot này có hình ngón tay với các khớp. Nó có khả năng cử động để thực hiện một số tác vụ đơn giản. Mục tiêu của các nhà khoa học là tạo ra được một bộ khung xương biohybrid. Những bộ khung này có thể giúp ích cho nghiên cứu sinh học và thử nghiệm thuốc, tạo chi giả cho những người bị cắt cụt chân tay hay thậm chí là những robot giống hệt sinh vật sống.

Có vẻ như, một tương lai đang thực sự nằm trên đầu ngón tay robot này.

Khung xương biohybrid là bước đầu tiên trong việc tạo ra một robot lai sinh học hoàn toàn. Và các nhà khoa học Nhật Bản đã bắt đầu làm được điều đó. Sử dụng kỹ thuật in 3D, họ đã tạo ra một khung nhựa với các khớp và neo, cho phép đính và phát triển mô sống trên đó.

Myoblasts, một loại tế bào gốc sẽ phát triển thành nhiều loại tế bào cơ khác nhau khi trưởng thành, được lựa chọn. Các tế bào này được nuôi kết hợp thành các tấm hydrogel rồi gắn vào neo trên khung xương. Giữa các tấm hydrogel có một số cấu trúc sợi giúp định hướng sự phát triển của myoblasts.

Các mô sống được điều khiển bằng điện cực, mỗi khi có dòng điện chạy qua, mô bị kích thích có thể co lại truyền chuyển động cho hệ thống khớp robot.

"Sau khi chúng tôi xây dựng được cơ bắp, chúng tôi đã sử dụng chúng thành công như một cặp cơ đối vận trong robot, một cơ co và một cơ duỗi giống những gì có trong cơ thể", Shoji Takeuchi, tác giả nghiên cứu cho biết trong thông cáo báo chí.

Một điều ấn tượng nữa của các bó cơ robot này, đó là bằng việc được vận động với 2 lực đối lập nhau, chúng không bị teo và tiêu biến như những gì xảy ra trong các nghiên cứu tương tự trước đây. Có thể hiểu các cơ này được tập thể dục để khỏe lên.

Cấu tạo của ngón tay biohybrid với các tấm hydrogel chứa mô cơ

Hiện tại, ngón tay robot lai sinh học chỉ thực hiện được một chuyển động duy nhất là gập lên gập xuống. Nó gợi nhớ đến hình ảnh ngón tay ma nhập đáng sợ của cậu bé trong phim “The Shining”. Trên thực tế, ngón tay này đã có thể thực hiện một tác vụ, yêu cầu nó nhấc một chiếc vòng và đặt nó lên một cái chốt. Kết hợp 2 ngón tay lại với nhau, chúng có thể nâng một vật nhỏ.

Phải thừa nhận rằng, kỹ thuật ngón tay biohybrid dường như không phải là cách hiệu quả nhất để hoàn thành nhiệm vụ này. Nhưng theo các nhà nghiên cứu, những robot như thế này có thể phục vụ cho nhiều mục đích sử dụng thực tế khác trong tương lai.

Đầu tiên, chúng ta có thể tạo ra các robot phức tạp hơn, và sau đó nghiên cứu chúng để thu thập những hiểu biết mới, về cách cơ thể con người hoạt động và cách chúng ta có thể điều trị một số căn bệnh liên quan đến xương khớp và cơ bắp.

"Nếu chúng ta có thể kết hợp nhiều cơ bắp này thành một thiết bị duy nhất, chúng ta có thể tái tạo sự tương tác cơ bắp phức tạp cho phép bàn tay, cánh tay và các bộ phận khác của cơ thể hoạt động", tác giả chính của nghiên cứu, Yuya Morimoto, cho biết.

Các ngón tay lai sinh học thực hiện 2 nhiệm vụ đơn giản

Thứ hai, chúng ta có thể bắt đầu sử dụng những robot này trong ngành công nghiệp dược phẩm. Các nhà nghiên cứu có thể thử nghiệm các loại thuốc hoặc tiến hành nhiều thí nghiệm khác trên cơ của robot sinh học.

Điều này có thể loại bỏ sự cần thiết của thử nghiệm trên động vật. Nó mang tính nhân đạo giống như nhiều công nghệ khác đang được phát triển, ví dụ như các cơ quan nội tạng trên chip hay động vật thí nghiệm ảo…

Tham khảo Futurism