Ils ont créé un monstre ! Une raie cyborg de la taille d’une pièce a été fabriquée à partir de cellules cardiaques de rat qui peuvent être contrôlées sous l’eau à l’aide de lumière.

Conçu par Kevin Kit Parker de l’Harvard University’s Wyss Institute et son équipe, le robot de 16 millimètre-long a un squelette recouvert d’or avec un polymère souple. Ses muscles sont constitués d’environ 200 000 cellules cardiaques de rat fixées en couches. « Mon matériau de construction est vivant » dit Parker.

Afin d’obtenir le déplacement du petit robot, l’équipe a peaufiné les gènes cellulaires du rat pour le rendre sensible à la lumière. Lorsqu’il est exposé à la lumière, les cellules se contractent et les couches agissent comme une sorte de pompe, poussant vers le bas sur le squelette pour que le petit robot puisse imiter les mouvements d’une vraie raie. « Nous avons un peu triché par rapport à ce que fait la nature, mais ça marche, » dit Parker.

Karaghen Hudson and Michael Rosnach

Les fréquences brillantes spécifiques sur le robot provoquent une onde de contraction se propageant vers le bas de son corps, le faisant onduler, et les différentes fréquences le font bouger à différentes vitesses. La lumière brillante sur un côté de son corps juste avant l’autre lui permet de tourner. Contrôlé par la lumière de cette façon, le robot a nagé avec succès grâce à un parcours du combattant (voir vidéo).

La raie artificielle est une machine vivante, mais Parker dit que des robots plus complexes fabriqués à partir de tissus vivants sont encore un long chemin. Nous commençons à peine à apprendre à utiliser des cellules vivantes comme un matériau, ce qui est un défi, car ils ont besoin de conditions spécifiques pour rester en vie.

Auparavant, Parker faisait partie d’une équipe qui a fait une méduse cyborg – utilisant également le tissu cardiaque. Mais son système de contrôle et de conception a été beaucoup moins complexe que la raie.

Karaghen Hudson and Michael Rosnach

Cependant, le but ultime de Parker n’est pas de construire des robots vivants. Au contraire, ces créations sont une façon pour lui de mieux comprendre le fonctionnement des pompes musculaires et des maladies cardiaques. « Mon intérêt réel est dans la construction d’un cœur, » dit Parker. Il a également été impliqué dans la construction de mini-organes, ce qui pourrait finalement être wired up pour créer un « humain sur une puce » .

Hanno Meyer de l’Université de Bielefeld en Allemagne, qui développe également des robots bio-inspirés, pense que le rayon cyborg est un bon exemple de comment créer un modèle simplifié d’une forme de vie qui peut interagir avec son environnement. « La combinaison d’éléments artificiels et vivants donne un aperçu de la création d’un système durable bio-hybride, qui pourrait être utile lors de la création de nouvelles interfaces cerveau-machine, » dit-il.

Après avoir maîtrisé la raie, Parker et son équipe travaillent sur un animal marin plus compliqué.

Science, DOI: 10.1126 ; New Scientist