"Roberto" ist noch wenig menschlich. Er ist in der Ausstellung "Roboter. Maschine und Mensch?" zu sehen. Die Schau startete am Freitag und läuft bis 14. Juli 2013 im Technischen Museum Wien. - © TMW
"Roberto" ist noch wenig menschlich. Er ist in der Ausstellung "Roboter. Maschine und Mensch?" zu sehen. Die Schau startete am Freitag und läuft bis 14. Juli 2013 im Technischen Museum Wien. - © TMW

Wien. Kann eine Maschine gebaut werden, die so ist wie ein Mensch? Lange waren Roboter reine Vision. Heute schrauben sie Autos zusammen, saugen Staub, putzen Kanäle, entschärfen Minen, warnen vor Bränden, führen chirurgische Operationen durch, spielen Fußball und fliegen zum Mars. Viele können mehr als wir: Roboter, die besser sehen als Menschen, machen sich in der medizinischen Diagnostik nützlich. Roboter verarbeiten Information strukturierter als wir, schlagen sie uns daher im Schach.

Dennoch bestehen sie in ihrem Innersten nur aus Chips, Drähten und Schrauben. Keine Spur von Leben. Das könnte sich allerdings bald ändern. Britische Forscher um Orr Yarkoni von der Universität Newcastle haben ein Prinzip entwickelt, mit dem lebende Zellen mit elektronischen Komponenten kommunizieren können. Ihre Arbeit, die im Fachmagazin "Bioinspiration & Biomimetics" veröffentlicht wurde, könnte zu einem "Bio-Hybrid-Roboter" mit einem lebendigen Innenleben führen.

Maschinenteile und Zellen


Zellen, die Bausteine des Lebens, kommunizieren anders als maschinelle Bauteile. Die Wissenschafter können diese Polaritäten nun verbinden. Sie veränderten Zellen aus Eierstöcken von Hamstern so, dass diese einerseits auf sichtbares Licht reagieren und andererseits Stickoxide erzeugen.

Stickoxid ist ein Botenstoff, der im menschlichen Körper unter anderem Gefäßerweiterungen bewirkt. Kommt er jedoch mit einer Elektrode aus Platin in Kontakt, erzeugt er ein elektrisches Signal.

Das System der Forscher empfängt ein optisches Signal durch Licht. Dieses wird von Stickoxid chemisch vermittelt und zum elektronischen Empfänger übertragen. Wie stark die Kommunikation ausfällt, hängt von der Intensität des Lichtes ab.

Die Technologie überwindet Hürden, die andernfalls eine Kommunikation zwischen lebenden Zellen und elektronischen Bauteilen verhindern. Zelluläre Prozesse sind häufig zu langsam, um sich mit elektrischen Signalen auszutauschen. Zudem kann elektrische Ladung den Zellen schaden oder sie sogar abtöten. Werden Stickoxide als Vermittler eingesetzt, sind alle nötigen Anforderungen erfüllt. Der Botenstoff zählt zu den wenigen Signalmolekülen, die überall in der Zelle ihre Gasform beibehalten.

Laut den Forschern können sich die Zellen des Systems auch selbst erneuern und eingehende Signale miteinander kombinieren. Umgelegt auf eine nächste Roboter-Generation stellen sie Maschinen in Aussicht, die weitgehend autonom agieren und etwa das Verhalten von Tieren imitieren.