Nálevníci fungují jako součástky v biohybridních systémech

Výzkumný tým japonské Toyohashi University of Technology vyvinul metodu, s jejíž pomocí je možné stavět biohybridní mikromechanické systémy s nálevníky vířenkami (Vorticella).

Nový postup umožňuje vytvořit pohyblivé struktury v mikrokanálcích a následně je zkombinovat se živými vířenkami. Tímto způsobem vytvořený biohybridní systém zvládne přeměnu lineárního pohybu na rotační pohyb.

Pro fungování chytrých mikrosystémů jsou nutné komplexní systémy ovládání. Ty jsou ale často příliš velké a nepraktické. Možnou náhradou takových ovládacích systémů by se mohly stát živé buňky.

Buňky prvoků v sobě integrují velké množství funkcí a systémů, které reagují na okolní prostředí. Buňky jsou v tomto směru dostatečně inteligentní a mohou být použity jako součást ovládání chytrých mikromechanických systémů.

Japonští bioinženýři použili nálevníky vířenky konvalinkové (Vorticella convallaria). Tito prvoci jsou vybaveni asi 100 mikrometrů dlouhou stopkou ze svalových vláken, která se může stáhnout a zase uvolnit. Díky tomu vířenka funguje jako autonomní lineární pohonná jednotka.

Kombinací vířenek s pohyblivými stopkami a pohyblivých mikrostruktur vznikl autonomní mikrosystém. Konstrukce podobných biohybridních systémů v mikrokanálcích je ale obvykle složitá. Vyžaduje speciální postup pro umístění buněk a celá stavba biohybridního systému musí být biokompatabilní, aby živé součástky nezahynuly.

Pohyblivý mechanismus stopky vířenek reaguje na koncentraci iontů vápníku v prostředí. Vířenky proto mohou fungovat jako ventily ovládané ionty vápníku.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka, Ph.D.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Více informací najdete zde: