Инженеры Массачусетского технологического института разработали тренировочный коврик для мышечных клеток, который имитирует механические эффекты от физических тренировок. Устройство поможет выращивать мышцы для роботов и исследовать нарушения в работе опорно-двигательного аппарата.
Устройство, разработанное инженерами, напоминает коврик для йоги: оба резиновые и немного эластичные. «Тренажер» для клеток сделан из гидрогеля — мягкого желеобразного материала, в который встроены магнитные микрочастицы.
Чтобы активировать механическую функцию геля, исследователи использовали внешний магнит под ковриком, который перемещал микрочастицы вперед и назад, раскачивая гель и заставляя коврик вибрировать. Они контролировали частоту колебаний, чтобы имитировать силы, которые мышцы будут испытывать во время реальных упражнений.
На поверхности геля ученые вырастили слой из мышечных клеток и активировали движение магнита. В серии экспериментов они изучили, как клетки реагировали на «тренировку», когда их подвергали магнитной вибрации. Результаты показывают, что регулярные механические упражнения помогают волокнам расти в заданном направлении.
Эти выровненные, «тренированные» волокна также могут работать или сокращаться синхронно. Результаты показывают, что ученые могут использовать новый гель для тренировок, чтобы влиять на рост мышечных волокон. С помощью устройства инженеры планирует создать модели сильных функциональных мышц, которые потенциально можно будет использовать в мягких роботах и для восстановления больных тканей.
Читать далее:
«Адская» планета недалеко от Земли подает загадочные сигналы: ученые придумали, как их расшифровать
Посмотрите, как по-разному нашего соседа видят «Хаббл» и «Уэбб»
Странную утечку газа нашли в Балтийском море: она поставила ученых в тупик
На обложке: иллюстрация воздействия на мышечные клетки с помощью механических колебаний коврика. Изображение: Ella Marushchenko, MIT