तीन आयामी रूप से निर्मित कृत्रिम मांसपेशी ऊतक के साथ जैव-संकर रोबोटिक्स में एक प्रगति

एमआईटी के शोधकर्ताओं ने कई दिशाओं में समन्वित गतिविधियाँ करने में सक्षम कृत्रिम मांसपेशी ऊतक बनाने के लिए एक नई विधि विकसित करने में सफलता प्राप्त की है। यह नवीन तकनीक एक हाइड्रोजेल के अंदर मांसपेशी कोशिकाओं को व्यवस्थित करने के लिए 3डी प्रिंटेड संरचना में सूक्ष्म नालियों का उपयोग करती है, जो बायोहाइब्रिड रोबोटिक्स के क्षेत्र में महत्वपूर्ण प्रगति को चिह्नित करती है।

प्रकृति से प्रेरित डिज़ाइन

प्रोफेसर रितु रमन की टीम ने एक कृत्रिम आईरिस जैसी संरचना डिज़ाइन की, जो सांद्र और विकिरणीय दोनों तरीकों से संकुचित हो सकती है। डेस्कटॉप 3डी प्रिंटर का उपयोग करके, मुहर में कोशिका के आकार जितनी छोटी सूक्ष्म नालियाँ होती हैं। इस मुहर को हाइड्रोजेल पर दबाकर और मांसपेशी कोशिकाओं को बोने पर, बनाया गया ऊतक मानव मांसपेशियों के जटिल गति पैटर्न की नकल करता है।

प्रकाशीय उत्तेजनाओं द्वारा नियंत्रण

इस अध्ययन में उपयोग की गई कोशिकाओं को जीनetically संशोधित किया गया था ताकि वे प्रकाश उत्तेजनाओं पर प्रतिक्रिया दें। इससे शोधकर्ताओं को कृत्रिम मांसपेशी की गति को बड़ी सटीकता से नियंत्रित करने की अनुमति मिली। रितु रमन के अनुसार, यह प्रयोग पहली बार एक कंकाल मांसपेशी द्वारा संचालित रोबोट को प्रदर्शित करता है, जो कई दिशाओं में बल उत्पन्न करने में सक्षम है, जो विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए नई संभावनाएँ खोलता है।

चिकित्सा और रोबोटिक्स में संभावित अनुप्रयोग

यह मुद्रण विधि दो प्रमुख क्षेत्रों में आशाजनक अनुप्रयोग रखती है: चिकित्सा और रोबोटिक्स। चिकित्सा क्षेत्र में, यह न्यूरोमस्कुलर चोटों के उपचार में मदद करने वाले कृत्रिम ऊतकों को बनाने के लिए उपयोग किया जा सकता है। रोबोटिक्स में, ये प्रगतियाँ नरम और बायोडिग्रेडेबल रोबोट्स के निर्माण को सक्षम बनाएँगी, जो संवेदनशील वातावरणों की खोज या पानी के नीचे की कार्यों के लिए आदर्श हैं। यद्यपि यह अध्ययन कंकाल मांसपेशी कोशिकाओं पर केंद्रित था, दृष्टिकोण को अन्य प्रकार की कोशिकाओं के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।

संस्थागत समर्थन और आगामी लक्ष्य

यह अध्ययन यूएस के विभिन्न सरकारी एजेंसियों द्वारा समर्थित था, जैसे नेवल रिसर्च ऑफिस और नेशनल इंस्टीट्यूट्स ऑफ हेल्थ। शोधकर्ता अब नई मांसपेशी वास्तुकलाओं और व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए इन कृत्रिम मांसपेशियों को सक्रिय करने के तरीकों की खोज करने की योजना बना रहे हैं। यह प्रगति न केवल ऊतक इंजीनियरिंग के ज्ञान को विस्तारित करती है, बल्कि चिकित्सा उपकरणों और रोबोट्स में कृत्रिम मांसपेशियों के एकीकरण को भी निकट लाती है।

बायोहाइब्रिड रोबोटिक्स का भविष्य

यह विकास मानव गति की अधिक सटीक नकल करने वाले रोबोटिक सिस्टम बनाने की दिशा में एक बड़ा कदम है। जीवित कोशिकाओं, नरम सामग्रियों और 3डी प्रिंटिंग तकनीक को जोड़कर, वैज्ञानिक चिकित्सा, अन्वेषण और स्वचालन जैसे क्षेत्रों को बदलने वाले उपकरणों की नई युग की नींव रख रहे हैं।