Lebendiges Gewebe statt Metall oder Kunststoff – Forscher haben eine neue Version der sogenannten „Xenobots“ entwickelt: Die kleinen Bio-Maschinen werden aus Froschstammzellen gezüchtet und bewegen sich durch Geißeln fort. Dadurch können sie durch Strukturen wandern oder Partikel „zusammenkehren“. Die skurrilen Designer-Wesen heilen sich außerdem nach Verletzungen selbst und können durch eine Art eingebautes Schaltersystem Informationen aus ihrer Umwelt aufzeichnen. Die Prototypen verdeutlichen damit das Potenzial dieses ungewöhnlichen Robotik-Konzepts, sagen die Forscher: So könnten hochentwickelte Xenobots beispielsweise einmal in der Medizin oder beim Umweltschutz zum Einsatz kommen.
Mikroskopische „U-Boote“, die auf Missionen in komplexen Umgebungen oder sogar im Körper unterwegs sind – dieses futuristisch wirkende Konzept hat in den letzten Jahren immer mehr Gestalt angenommen: Wissenschaftler haben bereits durch verschiedene technische Ansätze kleine Roboter mit Antrieb und bestimmten Fähigkeiten konstruiert. Das Baumaterial für die Winzlinge waren dabei meist Metalle oder Kunststoffe und Magnetfelder sorgen oft für die Mobilität. Doch vor etwa einem Jahr präsentierte ein interdisziplinäres Entwicklerteam ein Konzept, das die Vorteile biologischer Baumaterialien und Systeme aufzeigte: Sie konstruierten millimetergroße Roboter aus lebendigen Zellgeweben des Froschs Xenopus laevis, die für erstaunliche Effekte sorgen konnten.
„In gewisser Weise sind sie ähnlich aufgebaut wie herkömmliche Mikro-Roboter. Nur verwenden wir Zellen und Gewebe statt künstlicher Komponenten, um die Form herzustellen und ein vorhersehbares Verhalten zu erzeugen“, sagt Co-Autor Doug Blackiston von der Tufts University in Medford. Für die Herstellung der ersten Xenobots war allerdings aufwendige Puzzlearbeit unter dem Mikroskop nötig: Die Forscher bastelten die Winzlinge einzeln aus Hautgeweben zusammen und rüsteten sie mit schlagenden Herzzellen für den Antrieb aus. Wie sie nun berichten, ist ihr neues Konzept deutlich weniger aufwendig – dabei aber sogar noch effektiver: Die Xenobots 2.0 bauen sich selbstständig zusammen, benötigen keine Muskelzellen für die Bewegung und sind dennoch schneller und langlebiger als die „operativ“ zusammengebauten Vorgängermodelle.
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