Kövess minket!

NewsletterGoogle+RSS
Feliratkozom a heti hírlevélre

Utolsó hozzászólások

2018. 01. 17. - 09:26GrahamNus

good mood all day =)
and how are you?

2017. 12. 22. - 17:33MashaAgomo

This message is posted here using XRumer + XEvil 4.0

2017. 07. 27. - 09:10KGabi

Mi is tudunk munkát adni: mérnököknek  Jooble 

Jelenlegi hely

Janus-arcú mikrorobotok

2016.10.31.
A parányi részecskét meglepően egyszerű meghajtani és irányítani: elegendő az üveggolyócska egyik oldalát feketére színezni, majd a megfelelő irányból megvilágítani.

Ismét egy természet által inspirált műszaki fejlesztés: a célirányú úszás sok mikroorganizmus számára létfontosságú. Az evolúció során nem kevés ráfordítást jelentett, mire ezek az organizmusok tájékozódási képességgel rendelkeztek – magyarázta Clemens Bechinger, a Max Planck Intézet és a Stuttgarti Egyetem munkatársa. Néhány baktérium a fény felé közelít, néhány pedig a sötétség felé. Ezt a fénytől függő befolyásoltságot fototaxisnak nevezzük. Emellett létezik az úgynevezett kemotaxis is, amikor a mikroorganizmusok a növekvő vagy csökkenő koncentrációjú anyagok felé orientálódnak, mint például a spermiumok, amelyek a petesejt által kibocsátott kémiai anyagot követik.

Ha ezt a viselkedést sikerülne adaptálni mesterséges mikrorészecskékbe, az sok felhasználási területen – többek között az orvostudományban – is nagy áttörés lenne. Azonban a természet másolása nem egyszerű feladat: mind az érzékelő, mind pedig a meghajtó rendszerek nagyon összetettek, amelyek az élőlényeket segítik, hogy megfelelő irányba haladjanak. Bechinger és csapata olyan mikroszkopikus méretű úszó részecskéket fejleszt, amelyek minimális ráfordítással képesek a fototaxisra.

 

Az egyik oldalán színezett Janus-részecske a fényforrástól távolodva halad (© Celia Lozano, Max Planck Intézet/Stuttgarti Egyetem)

A mindössze néhány ezred milliméter átmérőjű, átlátszó üveggolyócskák egyik oldalát fekete szénréteggel vonták be, a másik oldal átlátszó maradt. A kétarcú római isten után a kutatók „Janus-récsecskének” nevezték el a parányi szerkezetet. Egy vízből és egy oldódó szerves anyagból álló keverékbe helyezve, az egyszerű mikro-robotok működni kezdenek: a sötét felületet a fény viszonylag erősen felmelegíti, ami miatt a víz és a szerves anyag ezen az oldalon szétválik. A golyócska két oldala között koncentrációkülönbség alakul ki, így ismét kiegyenlítő áramlás alakul ki: a folyadék az átlátszó oldal irányába folyik, a golyócskák pedig abba az irányba úsznak – magyarázták a tudósok.

Ha egy ilyen részecskét ferdén világítunk meg, egy evezőshöz hasonlóan kezd el fordulni: egyenlőtlenül kezdi el húzni az evezőket, mindaddig, amíg a sötét oldal teljes egészében a fény felé kerül – magyarázta Borge ten Hagen, aki Düsseldorfban végez számítógépes szimulációkat, hogy vizsgálja a golyócskák viselkedését. Ha a megfelelő irányba befordultak, a golyók a világos és sötét oldalt elválasztó vonal mentén mozognak a fényforrástól a sötétség felé. A kutatók elmondták, hogy egy egyszerű módosítással elérhető az is, hogy a világos oldal közelítsen a fény fel. Ezzel egy rendkívül egyszerű fototaktikus modellt sikerült létrehozni. Elvileg a rendszer azonban kemotaxis esetén is működhet – tették hozzá a tudósok. Az orientációs mechanizmus nem csak világos-sötét átmenetben lehet működőképes, hanem kémiai anyagok koncentrációkülönbsége esetén is.

A rendszer érdekessége az egyszerűségében rejlik. Clemens Bechinger elmondta, hogy viszonylag nagy ráfordítás nélkül elő lehet állítani a mikroszkopikus úszó részecskék millióit, amelyek aztán a különböző felhasználási területeknek megfelelően fejleszthetők. A megbízhatóan irányítható mikrorészecskék armadájával például az élőlények mozgási viselkedését lehetne modellszerűen vizsgálni. De egy futurisztikus koncepció lehetősége is felvillan: parányi robotok az orvostudomány szolgálatában, amelyek az erekben vizsgálódnak. Lehetne a céljuk akár egy tumor is. A kóros szövetek által kibocsátott anyagok utat mutathatnak a jövőbeli kemotaktikus mikro-robotoknak.

 

 

Forrás: www.wissenschaft.de

Csulikné Bengery Zsófia

Cikk értékelése: 
Szerző: Brigitte

Új hozzászólás

Filtered HTML

  • A webcímek és email címek automatikusan kattintható hivatkozásokká alakulnak.
  • Engedélyezett HTML jelölők: <a> <em> <strong> <cite> <blockquote> <code> <ul> <ol> <li> <dl> <dt> <dd> <br> <p>
  • A sorokat és bekezdéseket a rendszer automatikusan felismeri.

Plain text

  • A HTML jelölők használata nem megengedett.
  • A webcímek és email címek automatikusan kattintható hivatkozásokká alakulnak.
  • A sorokat és bekezdéseket a rendszer automatikusan felismeri.
CAPTCHA
Ezzel a feladattal teszteljük, hogy valódi látogató vagy-e.

Kapcsolódó cikkek

Oxfordi kutatók bebizonyították, hogy a baktériumok képesek a szélerőművek működéséhez hasonló módon hajtani a mikroszkopikus rotorokat.
A szervezetünkben élő és a bőrfelületünket benépesítő mikroorganizmusok közül mindannyian a baktériumok millióival árasztjuk el naponta a környezetünket, az egyéni jellegzetességek alapján beazonosíthatók e "felhők" gazdái
Spermiumokhoz hasonló robotok segíthetik a mesterséges megtermékenyítést: a hímivarsejtek alakját és mozgását utánozzák azok az apró szerkezetek, amelyeket mágneses erőtérrel mozgatnak holland fejlesztőik.
Minden távoli irányítástól mentesen dolgozik egy víz alatti robot néhány hete 2500 m mélyen a Jeges-tenger fenekén, miután eredményesen tesztelték.

Friss hírek

E-hajtómű? Miért ne?