Microrobot bioibridi programmabili con la luce

Microrobot bioibridi programmabili con la luce
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I robot e l'intelligenza artificiale hanno ormai raggiunto un livello di prestazioni tale da poter sostituire facilmente i lavoratori umani in un'ampia gamma di mansioni, dalle catene di montaggio ai laboratori di ricerca biomedica. In un futuro non troppo remoto, robot microscopici potrebbero portare l'automazione anche all'interno di laboratori biomedici miniaturizzati.  In quest’ultimo campo, negli anni recenti si è assistito a un grande sforzo verso la miniaturizzazione dei processi che ha visto il diffondersi di  strumenti nuovi e affidabili per la diagnostica e la terapia a livello di singola cellula. Parallelamente le moderne tecniche di microfabbricazione consentono di costruire complessi meccanismi tridimensionali di dimensioni confrontabili con quelle cellulari. Tuttavia, oltre a un telaio meccanico, un microrobot ha bisogno di motori controllabili in modo indipendente per poter cooperare a un compito complesso. In uno studio recentemente pubblicato sulla rivista Advanced Functional Materials, un gruppo di ricerca del Dipartimento di Fisica ha dimostrato la possibilità di programmare il percorso di molteplici microbot mediante dei pattern di luce strutturata. I nuovi microbot somigliano a dei carrarmati microscopici, che al posto dei cingoli hanno due unità propulsive alimentate dalla rotazione di flagelli batterici. La velocità di rotazione dei flagelli puo’ essere controllata dalla luce utilizzando batteri geneticamente modificati per produrre proteorodopsina, una proteina che svolge la funzione di un “nano-pannello solare”. In questo modo, i ricercatori sono riusciti a controllare la direzione di movimento di questi microrobot illuminando le due unità propulsive con luce di diversa intensità. Come nei magazzini di Amazon, centinaia di questi “microbot” potrebbero un giorno navigare all’interno di un micro-deposito dove gli articoli da organizzare e distribuire sono le singole cellule in un campione biologico. Attualmente i ricercatori sono impegnati a dimostrare la possibilità di impiegare questi microbot in primi compiti di organizzazione e trasporto di singole cellule in vitro.

“Light Controlled Biohybrid Microbots”

Nicola Pellicciotta, Ojus Satish Bagal, Viridiana Carmona Sosa, Giacomo Frangipane, Gaszton Vizsnyiczai, Roberto Di Leonardo

 

Link alla rivista: https://doi.org/10.1002/adfm.202214801
www: www.dileonardolab.it
YouTube: https://youtu.be/ywxgd1GyD64
Twitter: @RobDiLeonardo

 

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