Bionisches Wunder

10. Juli 2016 00:07; Akt: 11.07.2016 08:34 Print

Ratten-Zellen treiben Roboter-Rochen an

Forscher haben aus dem Herzmuskel einer Ratte einen Roboter-Manta erschaffen. Gelenkt wird er mit Lichtimpulsen.

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«Grob gesagt machten wir dieses Ding aus einer Prise Herzzellen einer Ratte, einer Prise Brustimplantat und einer Prise Gold. Das wars eigentlich schon, von der Genmanipulation einmal abgesehen.» So fasst Kit Parker, Bioingenieur aus Harvard, die Entwicklung eines seltsamen kleinen Roboters zusammen.

Der Roboter ist winzig. Nicht einmal zwei Zentimeter lang und zehn Gramm schwer. Doch er gleitet mit den gleichen Bewegungen durchs Wasser wie ein richtiger Stachelrochen. Angetrieben wird er dabei von 200'000 Zellen aus dem Herzmuskel einer Ratte, die an der Unterseite des Roboters angebracht sind, wie die Forscher in «Science» schreiben.

Steuerung mit Licht

Helle Lichtblitze aktivieren die Zellen, die sich so steuern lassen. Damit kann der kleine Roboter-Manta elegant durch einen Hinderniskurs schwimmen, wie es laut den Forschern mit Elektronik und Servomotoren an Bord nicht möglich wäre.

Der Roboter besteht aus vier Schichten. Die oberste Schicht besteht aus Silikon, wie man es für Brustimplantate verwendet. Die zweite Schicht ist ein Goldskelett. Die dritte Schicht ist wieder aus Silikon. Sie ist so geformt, dass die Muskelzellen genau in der Anordnung wachsen, wie gewünscht. Die Zellen bilden schliesslich die vierte und unterste Schicht.

Diese Zellen wurden gemäss dem Prinzip der Optogenetik dahingehend modifiziert, dass sie sich mit Lichtimpulsen kontrollieren lassen. Die Forscher nutzen dafür eine doppelte Lichtquelle. Wird das Licht angemacht, bewegen sich die Muskelzellen und der Roboter schwimmt.

Damit er die Richtung ändert, lassen die Forscher einfach eine der beiden Lichtquellen heller oder schneller blitzen, wodurch sich die Flosse auf der entsprechenden Seite des Roboters schneller oder kräftiger bewegt.

Immunsystem fehlt

Unterwegs ist der lebendige Roboter in einer Nährflüssigkeit, was gut zu funktionieren scheint. Laut den Forschern konnte der Rochen auch nach sechs Wochen noch mit 80 Prozent seiner Kraft schwimmen.

Dass solche Roboter bald offene Gewässer unsicher machen, ist allerdings eher unwahrscheinlich. Da die Zellen über kein eigenes Immunsystem verfügen, würden sie ausserhalb eines sterilen Labors in kürzester Zeit absterben.


Die forscher stellen ihr Projekt im Video vor. (Video: Youtube/Disease Biophysics Group)

(jcg)

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Die beliebtesten Leser-Kommentare

  • Edel am 10.07.2016 00:16 Report Diesen Beitrag melden

    Nicht schlecht

    nicht schlecht, auf diese Idee muss zuerst gekommen werden. Ein Roboter ist halt nicht gleich ein Roboter, wie er in den meisten Köpfen umherspukt!

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  • Watson am 10.07.2016 08:26 via via Mobile Report Diesen Beitrag melden

    "Wofür" ist hier nicht relevant!

    In der Wissenschaft muss der unmittelbare Nutzen nicht immer vorhanden sein. Hier geht es offensichtlich darum, dass man in der Lage ist, biologische Zellen elektronisch zu steuern. Vielleicht wird das in Zukunft auch gelähmten Menschen helfen?

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  • Fischlein duck dich am 10.07.2016 06:30 Report Diesen Beitrag melden

    Teures Fischfutter ... :-)

    Dass solche Roboter bald offene Gewässer unsicher machen, ist allerdings eher unwahrscheinlich. Das wäre auch teures Fischfutter, denn damit müsste man ja auch rechnen - oder?

Die neusten Leser-Kommentare

  • EMM am 10.07.2016 12:59 via via Mobile Report Diesen Beitrag melden

    Als ich den gelesen habe

    Dass man Roboter mit Organische zelle verbinden kann, da habe ich an Videoclip gedacht von Linkin Park, Points of Authority. Die heutige möglichkeiten sind Faszinierend aber auch gleichzeitig Erschreckend.

  • Al Bundy am 10.07.2016 11:50 Report Diesen Beitrag melden

    Unfassbar, was die alles können!

    Ich bin wirklich 'geflasht'!

  • Hinter Frager am 10.07.2016 10:22 via via Mobile Report Diesen Beitrag melden

    Ohne Licht keine Leben.

    Die Erkenntnis das ohne Licht Nichts existieren kann wusste man schon vor diesem Experiment. Mich erstaunt aber immer wider das die Wissenschaftler ja diesen Roborochen erschaffen haben, aber immer noch an Zufallsereignissen festhalten wie Leben enstanden worden ist. Nichts entsteht durch Zufall. Das Rezept ist ja bekannt für die Rochen, man Nehme: Silikon, Gold, Rattenherzmuskelzellen, pflanze sie in ein Reagenzglas, friere es ein um die Eiszeit zu simulieren oder vergrabe es 3 Millionen Jahre im Boden und überlasse es dem Zufall damit ein Rochen draus entstehe. Und das waren nur 3 Zutaten, wieviele Zufälle müssten da wohl zusammen kommen, damit ein Mensch, ja überhaupt ein Lebewesen aus einer Ursuppe entstehen könnte? Soll sich jeder selber mal ein Bild davon machen. Ich bin für die Wissenschaft, aber man darf es auch Hinterfragen ohne Ihnen gleich zuzustimmen.

    • Oha80 am 10.07.2016 10:44 via via Mobile Report Diesen Beitrag melden

      @Hinter Frager

      Aber was willst du uns jetzt eigentlich sagen?;)

    • Fabian am 10.07.2016 13:24 Report Diesen Beitrag melden

      @Hinter Frager

      Gegenfrage: Wenn es kein Zufall wäre, wie viel intelligentes Leben müsste es dann in unserer Galaxie geben? Leben ist eine Verkettung unglaublich vieler glücklicher Umstände. Wenn nur etwas nicht stimmt, kann auch kein Leben entstehen.

    • jaydee am 11.07.2016 10:55 Report Diesen Beitrag melden

      siehe

      exzellent geschlussfolgert!ja es ist erstaunlich, schaut man sich die Fakten an, auch die dinge zbsp bei denen sich der von vielen so oft begeistert erwähnte stephan hawkings wundert, so kann es nur einen schluss geben-nichts ist (unbeabsichtigt!) zufällig in dieser existenz/welt! und ist es beabsichtigt, ist es was?.. nur so einige beispiele für das unfassbare: 99,99999999999999% von allem was wir sehen, anfassen etc. können ist leerer raum! nur wenige punkte und kraft, unfassbare kraft genaustens ausgerechnet und dann noch bei fast allem diese feine prise PRÄZISE "ungenauigkeit"... !!!

    • CaptainLonestarr am 11.07.2016 21:01 via via Mobile Report Diesen Beitrag melden

      @Hinter Frager

      Falsch! Bei den Black Smokern rund 3000 Meter unter der Meeresoberfläche und in totaler Finsternis leben Bakterien und Tiere von Chemosynthese und brauchen kein Licht

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  • Peter Wichert am 10.07.2016 10:10 Report Diesen Beitrag melden

    Manta ?????

    Dass Sie für dieses Ding den Namen Manta verwenden, dürfte wohl ein Fehlgriff sein, da diese bezüglich Grösse und Form von allen Rochenarten am weitesten entfernt von diesem Roboter sind. Mantas haben dreieckige Brustflossen (Flügel) und haben die arttypischen Kopfflossen, welche im eingerollten Zustand auch als Hörner bezeichnet werden. Die Flügelspannweite kann bis zu 7 Meter erreichen.

  • Rp am 10.07.2016 09:58 via via Mobile Report Diesen Beitrag melden

    Da hat man Geld für die Forschung

    Für was es gut sein sollte?

    • Gina am 10.07.2016 10:04 via via Mobile Report Diesen Beitrag melden

      @Rp

      Das möchte ich auch wissen? Hoffte schon dass man damit im menschlichen Körper rum surfen kann und böse Viren oder Bakterien oder Zellen entfernen....

    • nico am 11.07.2016 09:04 via via Mobile Report Diesen Beitrag melden

      @Rp

      in der forschung muss man manchmal "umwege" gehen um was gescheites hinzukriegen. zu nokia 3310 zeiten wäre so ein smartphone unvorstellbar gewesen. "ein display wo man direkt drauf drücken kann? niemals!". immer gleich ein endergebnis zu erwarten ist schon fast arrogant. vielleicht ergibt sich daraus was wunderbares, wie auch das beispiel von gina. wie sagt man? abwarten und tee trinken.

    • Sheldon Cooper am 11.07.2016 13:55 Report Diesen Beitrag melden

      Dafür!

      Vielleicht haben Sie in der Zukunft einen Unfall und sind Paraplegiker; Ich wünsche Ihnen, dass die Technik bis dahin weiter als mit Rochen sind und Sie Ihre Beine wieder bewegen können! Manchmal muss man halt einfach über den Tellerrand hinaus schauen können und nicht einfach nur bis zum nächsten Spaghetti-Nüdeli...

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