ماهیچه مصنوعی از پروتئین های طبیعی ساخته شد

محققان نوع جدیدی از ماهیچه مصنوعی ابداع کرده اند که به طور کامل از پروتئین های طبیعی ساخته شده است. این ماهیچه در واکنش به محیط اطرافش می تواند برحسب نیاز انعطاف داشته باشد. 

به گزارش مهر به نقل از نیواطلس، به همین دلیل در ایمپلنت ها، پروتزها و ربات ها کارایی های زیادی خواهد داشت. این فناوری هرچند بسیار نویدبخش است اما تاکنون تمام نمونه های ابداع شده بسیار مصنوعی بوده و از پلاستیک، نایلون، لاستیک، نانوتوب های کربن و غیره ساخته شده اند. چنین ماهیچه ای برای ربات ها کارآمد است اما با استفاده از پروتئین های طبیعی، می توان آن را داخل بدن انسان نیز به کار برد.

در پژوهش جدید محققان دانشگاه فرایبورگ آلمان ماهیچه های مصنوعی کاملاً زیستی ابداع کرده اند. این ماهیچه ها از الاستین ساخته شده اند که یک پروتئین طبیعی است و به انعطاف پذیری بافت هایی مانند پوست و رگ های خونی منجر می شود.

نخست محققان دو نسخه از پروتئین را ساختند که نسبت به محرک ها (نوسان در دما و میزان اسید) واکنش های متفاوتی نشان می دهند. در مرحله بعد دو نسخه مذکور به صورت لایه هایی ترکیب شدند تا در واکنش به یک محرک در یک جهت و در واکنش به محرکی دیگر در جهت دیگری کشیده می شود.

نتیجه نهایی یک ماهیچه مصنوعی بود که با سولفیت سدیم کار می کند و با کمک یک واکنش شیمیایی نوسان می تواند حرکتی ریتمیک به وجود بیاورد.

می توان با تنظیم دما روی ۲۰ درجه سانتیگراد این فرایند را شروع کرد، در مرحله بعد تغییرات در بالانس pH باعث چرخه انقباض ماهیچه را به وجود می آورد. با تغییر دما می توان چرخه مذکور را متوقف کرد. به این ترتیب ساختار ماهیچه را می توان تا حدودی برنامه ریزی و در نتیجه حرکات آن را در واکنش به یک محرک خاص تنظیم کرد.

به گفته محققان این ماهیچه جدید می تواند با بافت های خاص بدن هماهنگ شود و به عنوان ایمپلنت یا درمان بازسازی کننده، به کار رود.

این تحقیق در ژورنال Advanced Intelligent Systems منتشر شده است.