Valo-ohjattavat robotit: Kohti autonomista, biologisesti ohjautuvaa sovellusta [ABioT]

ABioT-projektin tavoite on kehittää pehmeä robotti, jossa valo-ohjattava synteettinen materiaali sekä elävä kudos yhdistyvät toiminnalliseksi hybridisysteemiksi. Hybridisysteemit jäljittelevät elävää kudosta ja kykenevät kudoksen tavoin korjautumaan, kun taas synteettinen elementti mahdollistaa robotin tarkan säätelyn valon avulla. Tyypillisesti pehmeät robotit valmistetaan silikonista ja niiden liikettä ohjataan paineilman avulla. Sen sijaan viime aikoina valo-ohjattavat materiaalit, eli valon energian liikkeeksi muuttavat materiaalit, on todettu lupaavaksi myös pehmeässä robotiikassa. Valo-ohjattavuuden etuja ovat muun muassa se, että ne eivät vahingoita kudoksia ja mahdollistavat erittäin tarkan säätelyn. ABioT-projektissa kehitämme valo-ohjattavia alustoja, joilla voidaan mekaanisesti manipuloida elävää solukkoa ja samanaikaisesti mitata solujen biologisia vasteita. Solujen kasvualustaan voidaan esimerkiksi muodostaa pinnanmuotoja, tai koko pehmeän robotin muotoa voidaan muuttaa solujen läsnä ollessa. Soluyhteensopiva alustamme mahdollistaa dynaamisen mekaanisen manipulaation, ja pyrkii täten matkimaan elävää kudosta. Lisäksi tavoitteemme on kehittää alustasta itseohjautuva luomalla takaisinkytkentä soluista mitattujen biologisten vasteiden ja materiaalin valo-ohjauksen välille. Tulevaisuudessa tämän teknologian mahdollisia käyttökohteita ovat muun muassa keinotekoiset supistuvat verisuonet, paranemista edistävät bioaktiiviset laastarit ja muut sidontatarpeet ja jopa lihaskudosta jäljittelevät kudostekniset implantit.