![Зачем учёные запрягли одноклеточные водоросли в крошечный транспорт Зачем учёные запрягли одноклеточные водоросли в крошечный транспорт](/uploads/posts/2024-07/micromachines-steered.webp)
Зачем учёные запрягли одноклеточные водоросли в крошечный транспорт
Японские исследователи из Токийского университета создали крошечные конструкции, которые перемещаются силой микроскопических водорослей. Водоросли попадают в корзины, прикреплённые к микромашинам, и в этой упряжи продолжают плыть. На заглавной иллюстрации — нарисованное изображение корзинки для наглядности и реальное фото корзины-ловушки.
Были созданы два типа транспортных средств: «ротатор», который вращается колесом, и «скутер», который предназначался для движения по прямой.
![Зачем учёные запрягли одноклеточные водоросли в крошечный транспорт](/uploads/posts/2024-07/micromachines-steered-1.webp)
Инициировал проект Наото Симидзу. Его с коллегами вдохновила на исследование распространённая подвижная одноклеточная зелёная водоросль хламидомонада Рейнгардта (лат. Chlamydomonas reinhardtii). Диаметр её — около 10 микрометров, а плавает она при помощи двух жгутиков, расположенных спереди. Возле основания жгутиков есть две небольшие сократительные вакуоли, то есть образования, играющие роль органов в одноклеточных организмах. Для передвижения хламидомонады используют свои жгутики, подобно пловцу брассом.
Наото Симидзу и сотоварищи доказали, что эти водоросли можно поймать в ловушку без ущерба для их подвижности. И это представляет собой новый вариант приведения в движение микромашин, которые можно использовать в инженерных или исследовательских целях. Статью о научном достижении опубликовали в журнале Small.
![](/uploads/posts/2024-07/2024-07-10_195544.webp)
На фото выше — микроскопический «ротатор», в котором водоросли могут перемещаться со скоростью более 100 микрометров в секунду. С четырьмя водорослями в ловушках «вертушка» двигалась со средней скоростью около 20–40 микрометров в секунду.
Сами каркасы микромашин были созданы с использованием технологии 3D-печати, называемой двухфотонной стереолитографией. Соответствующий принтер использует свет для создания микроструктур из пластика. Создатели изделий работали с масштабом в 1 микрометр, что равно 0,001 миллиметра. По словам исследователей, наиболее сложной частью проекта была точность в создании ловушки в форме корзины, чтобы она могла эффективно захватывать и удерживать водоросли, когда они заплывают в неё. Команда экспериментировала с четырьмя вариантами разного размера, прежде чем выбрала наилучший.
«Ротатор», похожий на колесо обозрения, оснащён четырьмя ловушками с одной водорослью в каждой. Размер и форма корзинок позволяют двум маленьким, похожим на плети придаткам водоросли двигаться, перемещая аппарат вперёд.
![](/uploads/posts/2024-07/2024-07-10jpg.webp)
Участник научного коллектива Харука Ода рассказал, что «ротатор», как и ожидалось, совершал плавное вращательное движение. Однако «скутер» удивил экспериментаторов: вопреки планам, он двигался не в одном направлении, согласно ориентации водорослей, а наблюдались беспорядочные движения — повороты и серия сальто назад.
— Ода, Высшая школа информационных наук и технологий (IST).
По мнению исследователей, главное преимущество разработанных микромашин заключается в том, что ни их каркас, ни водоросли не требуют какой-либо химической модификации. Водорослям также не нужны внешние конструкции, чтобы направлять их в ловушку, что упрощает процесс.
Пока неизвестно, как долго микроскопические «колесницы» продолжат функционировать, а их крошечные «кони» — выживать в «упряжи». Отдельные особи хламидомонада Рейнгардта могут жить около двух дней, размножением производя четыре новые водоросли. Эксперименты проводили несколько часов подряд, в течение которых микромашины сохраняли свой вид и подвижность.
Далее команда учёных хочет усовершенствовать «ротатор», чтобы он вращался быстрее, а также создать новые, более сложные конструкции машин.
Руководитель проекта профессор Седзи Такеучи сказал относительно потенциала изобретения, что микроскопические аппараты, приводимые в движение плавающими зелёными водорослями, могут помочь в биологических и экологических исследованиях.
Были созданы два типа транспортных средств: «ротатор», который вращается колесом, и «скутер», который предназначался для движения по прямой.
![Зачем учёные запрягли одноклеточные водоросли в крошечный транспорт](/uploads/posts/2024-07/micromachines-steered-1.webp)
Инициировал проект Наото Симидзу. Его с коллегами вдохновила на исследование распространённая подвижная одноклеточная зелёная водоросль хламидомонада Рейнгардта (лат. Chlamydomonas reinhardtii). Диаметр её — около 10 микрометров, а плавает она при помощи двух жгутиков, расположенных спереди. Возле основания жгутиков есть две небольшие сократительные вакуоли, то есть образования, играющие роль органов в одноклеточных организмах. Для передвижения хламидомонады используют свои жгутики, подобно пловцу брассом.
Наото Симидзу и сотоварищи доказали, что эти водоросли можно поймать в ловушку без ущерба для их подвижности. И это представляет собой новый вариант приведения в движение микромашин, которые можно использовать в инженерных или исследовательских целях. Статью о научном достижении опубликовали в журнале Small.
![](/uploads/posts/2024-07/2024-07-10_195544.webp)
На фото выше — микроскопический «ротатор», в котором водоросли могут перемещаться со скоростью более 100 микрометров в секунду. С четырьмя водорослями в ловушках «вертушка» двигалась со средней скоростью около 20–40 микрометров в секунду.
Сами каркасы микромашин были созданы с использованием технологии 3D-печати, называемой двухфотонной стереолитографией. Соответствующий принтер использует свет для создания микроструктур из пластика. Создатели изделий работали с масштабом в 1 микрометр, что равно 0,001 миллиметра. По словам исследователей, наиболее сложной частью проекта была точность в создании ловушки в форме корзины, чтобы она могла эффективно захватывать и удерживать водоросли, когда они заплывают в неё. Команда экспериментировала с четырьмя вариантами разного размера, прежде чем выбрала наилучший.
«Ротатор», похожий на колесо обозрения, оснащён четырьмя ловушками с одной водорослью в каждой. Размер и форма корзинок позволяют двум маленьким, похожим на плети придаткам водоросли двигаться, перемещая аппарат вперёд.
![](/uploads/posts/2024-07/2024-07-10jpg.webp)
Участник научного коллектива Харука Ода рассказал, что «ротатор», как и ожидалось, совершал плавное вращательное движение. Однако «скутер» удивил экспериментаторов: вопреки планам, он двигался не в одном направлении, согласно ориентации водорослей, а наблюдались беспорядочные движения — повороты и серия сальто назад.
Это побудило нас продолжить исследование того, как коллективное движение множества водорослей влияет на движение микромашины
— Ода, Высшая школа информационных наук и технологий (IST).
По мнению исследователей, главное преимущество разработанных микромашин заключается в том, что ни их каркас, ни водоросли не требуют какой-либо химической модификации. Водорослям также не нужны внешние конструкции, чтобы направлять их в ловушку, что упрощает процесс.
Пока неизвестно, как долго микроскопические «колесницы» продолжат функционировать, а их крошечные «кони» — выживать в «упряжи». Отдельные особи хламидомонада Рейнгардта могут жить около двух дней, размножением производя четыре новые водоросли. Эксперименты проводили несколько часов подряд, в течение которых микромашины сохраняли свой вид и подвижность.
Далее команда учёных хочет усовершенствовать «ротатор», чтобы он вращался быстрее, а также создать новые, более сложные конструкции машин.
Руководитель проекта профессор Седзи Такеучи сказал относительно потенциала изобретения, что микроскопические аппараты, приводимые в движение плавающими зелёными водорослями, могут помочь в биологических и экологических исследованиях.
- Дмитрий Ладыгин
- onlinelibrary.wiley.com
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
![Западная Европа и США готовятся к худшему Западная Европа и США готовятся к худшему](/uploads/mini/shortstory/c1e/63452ff84713a553fcb2c4b14eb54.jpg)
Западная Европа и США готовятся к худшему
Новая угроза ожидается из Латинской Америки....
![NASA обнаружило таинственное энергетическое поле вокруг Земли NASA обнаружило таинственное энергетическое поле вокруг Земли](/uploads/mini/shortstory/63f/993f5cca125710bd5e7998c3c423d.jpg)
NASA обнаружило таинственное энергетическое поле вокруг Земли
Оно уникально, и, похоже, благодаря нему на планете… появилась жизнь....
![Спасение человечества находится на дне Северного Ледовитого океана Спасение человечества находится на дне Северного Ледовитого океана](/uploads/mini/shortstory/b16/5cda8ba33085ef44bb4cc9b986200.jpg)
Спасение человечества находится на дне Северного Ледовитого океана
Финские ученые уверены в этом на 100%....
![Starliner Boeing снова в новостях: теперь там что-то жутко стучит и лязгает Starliner Boeing снова в новостях: теперь там что-то жутко стучит и лязгает](/uploads/mini/shortstory/124/739e8816037bad0a313bd7f3476af.jpg)
Starliner Boeing снова в новостях: теперь там что-то жутко стучит и лязгает
NASA придумывает объяснения, а бывший командир МКС говорит, что это не к добру....
![«Титаник» разваливается прямо на глазах «Титаник» разваливается прямо на глазах](/uploads/mini/shortstory/8a2/1d2eb1dfde31d5f5369b4d0d48d62.jpg)
«Титаник» разваливается прямо на глазах
Кто же ускоряет гибель легендарного корабля: люди или природа?...
![Прорыв или кошмар? Искусственный интеллект стал изменять собственный код Прорыв или кошмар? Искусственный интеллект стал изменять собственный код](/uploads/mini/shortstory/1be/9b06786bac11541ae0e4d76991468.jpg)
Прорыв или кошмар? Искусственный интеллект стал изменять собственный код
Ученые говорят: ничего страшного. Но так ли это на самом деле?...
![Форресты Гампы отменяются Форресты Гампы отменяются](/uploads/mini/shortstory/1f0/4b4ba26a87069298154cbaaf7521f.jpg)
Форресты Гампы отменяются
Американские ученые «взломали» код аутизма....
![Сосуд из найденного в Шотландии клада викингов оказался иранским Сосуд из найденного в Шотландии клада викингов оказался иранским](/uploads/mini/shortstory/b9b/6c5a16607870dcee7ded870025f56.jpg)
Сосуд из найденного в Шотландии клада викингов оказался иранским
Никто не ожидал, что сокровище прибыло из столь отдаленных мест....
![Безглазая смерть чует тьму: как именно грибок превращает мух в зомби-некрофилов Безглазая смерть чует тьму: как именно грибок превращает мух в зомби-некрофилов](/uploads/mini/shortstory/e7b/f7bb936b1fafeefb602fbc6b7740b.jpg)
Безглазая смерть чует тьму: как именно грибок превращает мух в зомби-некрофилов
Главное случается ночью....
![Новый метод поможет раскрыть секс-преступления во много раз быстрее Новый метод поможет раскрыть секс-преступления во много раз быстрее](/uploads/mini/shortstory/0f3/39f1637a6f4b732bda029be4a1ff5.jpg)
Новый метод поможет раскрыть секс-преступления во много раз быстрее
Открытие ускорит проверку улик....
![Азиаты оккупируют Британию: сначала мигранты, теперь желтоногие шершни Азиаты оккупируют Британию: сначала мигранты, теперь желтоногие шершни](/uploads/mini/shortstory/fa6/3b50ed6fd66775e77a87003ce5250.jpg)
Азиаты оккупируют Британию: сначала мигранты, теперь желтоногие шершни
Экологи бьют тревогу и массово рассылают методички населению....
![Космический корабль BepiColombo невероятно близко подлетел к Меркурию Космический корабль BepiColombo невероятно близко подлетел к Меркурию](/uploads/mini/shortstory/83d/c7e5e8717f2100b5313e052890584.jpg)
Космический корабль BepiColombo невероятно близко подлетел к Меркурию
Свежие снимки рябой планеты удалось сделать благодаря возникшим в полёте неполадкам....
![Компания 1X анонсировала повседневного помощника — гуманоидного робота NEO Beta Компания 1X анонсировала повседневного помощника — гуманоидного робота NEO Beta](/uploads/mini/shortstory/1b0/526e645ecf476da55256bb5a433aa.jpg)
Компания 1X анонсировала повседневного помощника — гуманоидного робота NEO Beta
Похожий на человека механический слуга умеет ходить, бегать и подниматься по лестнице....
![Роботы и 3D-печать сделали бетон прочнее благодаря особой структуре Роботы и 3D-печать сделали бетон прочнее благодаря особой структуре](/uploads/mini/shortstory/11b/f9e2330b21c4d24c2519784700a4f.jpg)
Роботы и 3D-печать сделали бетон прочнее благодаря особой структуре
Имитируя природу, бетон можно уложить так, чтобы повысить прочность на 63%....
![Учёные не нашли связи между мобильными телефонами и раком мозга Учёные не нашли связи между мобильными телефонами и раком мозга](/uploads/mini/shortstory/152/0835ee76c49c6c0c1dcc9ac68693a.jpg)
Учёные не нашли связи между мобильными телефонами и раком мозга
В общем, болтай часами — не хочу....