Ученые выяснили, что мышцы живых существ могут дать подсказки для создания энергоэффективных механизмов в биоробототехнике. Об этом «Жуковский.Life» рассказали в пресс-службе Российской академии наук. На эту тему вышло исследование в журнале Frontiers in Bioengineering and Biotechnology.
«Наши наработки показывают, что модель запирательной мышцы, способной переключаться между состояниями, может лечь в основу синтетических мышц с низким энергопотреблением», — отметил научный сотрудник из лаборатории биофизики клетки ННЦМБ ДВО РАН Илья Вятчин.
Мышцы двустворчатых моллюсков имеют одно интересное преимущество перед современными биомеханизмами. Хотя биоробототехника только начинает развиваться, запирательный тонус этих моллюсков изучен вдоль и поперек. Правда, точный механизм его работы пока остаётся загадкой.
Мышцы моллюсков в состоянии запирательного тонуса могут оставаться напряжёнными почти без затрат энергии. Это отличает их от наших скелетных мышц, которые быстро устают и требуют много энергии. Такая способность моллюсков поддерживать усилие без энергетических затрат напоминает механизмы, которые в состоянии покоя не потребляют энергию. Понимание работы запирательного тонуса может изменить наш взгляд на биологическую подвижность.
Учёные предлагают два подхода к созданию био-приводов: использование целой запирательной мышцы или гладкомышечных клеток. Оба метода могут быть полезны для будущих технологий.
Команда Вячеслава Дячука предлагает свежий взгляд на применение знаний о запирательном тонусе. Изучение молекулярных механизмов мышц может привести к созданию энергоэффективных и регенерируемых машин.
В ходе исследования ученые собрали данные о функциях и нейрорегуляции запирательных мышц моллюсков. Они исследовали молекулярное устройство и белки, формирующие мышцы. Запирательная мышца гладкая и имеет те же структуры, что и другие гладкие мышцы, что позволяет применять полученные знания и к другим типам мышц. Учёные переосмыслили данные о белках и устройстве мышц, чтобы предложить новые решения в биоробототехнике.
Ранее сообщалось, что учёные из НовГУ и СПбГУ исследовали влияние микропластика на ластоногих.