Chuyển động quay ở các hệ thống sống
Những rào cản sinh học cho các động vật có bánh xe > Cản trở về mặt cấu trúc và phát triển

Trong các quy trình sản xuất của con người, các hệ thống bánh xe với độ phức tạp khác nhau có thể được tạo ra bằng một cách khá đơn giản, và các vấn đề về truyền lực và ma sát đã được chứng minh là có thể xử lý được. Tuy nhiên, ta không rõ rằng các quá trình phát triển phôi, rất khác biệt so với quy trình sản xuất trên, có phù hợp với — hoặc thậm chí có khả năng — tạo ra một bánh xe hoạt động hay không, vì những lý do được mô tả dưới đây.
Trở ngại giải phẫu lớn nhất đối với các sinh vật đa bào có bánh xe là mặt giao nhau (giao diện, interface) giữa các thành phần tĩnh và quay của bánh xe. Trong cả trường hợp quay bị động hoặc quay chủ động, bánh xe (và có thể cả trục) phải có khả năng quay tự do so với phần còn lại của bộ máy hoặc sinh vật. Không giống như các khớp động vật, vốn có giới hạn trong phạm vi chuyển động, bánh xe phải có thể xoay liên tục qua một góc tùy ý mà không cần phải "vặn trở lại". Vì vậy, một bánh xe không thể được gắn vĩnh viễn vào trục tĩnh (axle) hoặc trục động (shaft) mà trên đó nó quay (hoặc, nếu trục và bánh xe được cố định với nhau, bộ phận này không thể được gắn cố định vào phần còn lại của máy hoặc sinh vật). Có một số trở ngại về mặt chức năng được gây ra bởi yêu cầu này, mặc dù chúng có thể vượt qua ở một mức độ nào đó.
Dẫn truyền lực đến bánh xe
Ở trường hợp bánh xe chủ động, một mô-men xoắn cần được đặt vào kết cấu này để tạo ra lực di chuyển. Trong công nghệ của con người, mô-men xoắn này thường được cung cấp bởi một động cơ, trong đó có nhiều loại, bao gồm động cơ điện, động cơ đốt trong, động cơ tuabin, khí nén và thủy lực. (Mô-men xoắn cũng có thể được cung cấp bởi sức người, như trong trường hợp của xe đạp.) Ở động vật, chuyển động thường đạt được bằng cách sử dụng các cơ xương, với năng lượng được lấy từ quá trình chuyển hóa các chất dinh dưỡng từ thức ăn. Bởi vì các cơ này được gắn vào cả hai thành phần được chuyển động tương đối với nhau, chúng không có khả năng trực tiếp dẫn động một bánh xe. Ngoài ra, động vật lớn không thể tạo ra gia tốc cao, vì quán tính tăng nhanh theo kích thước cơ thể.
Ma sát
Giảm ma sát là một điều rất quan trọng để hạn chế việc mài mòn trên các bộ phận cơ học và ngăn ngừa sinh nhiệt quá nhiều. Khi tốc độ tương đối của các bộ phận tăng lên, cùng với sự gia tăng của lực tiếp xúc giữa các bộ phận này, việc giảm ma sát sẽ càng đóng vai trò quan trọng. Nhiều loại ổ trục và/hoặc chất bôi trơn khác nhau có thể được sử dụng để giảm ma sát ở mặt giao nhau giữa hai thành phần. Trong các khớp sinh học, chẳng hạn như khớp gối của con người, ma sát được giảm bớt nhờ thành phần là sụn có hệ số ma sát rất thấp hoặc dịch bao hoạt, một chất lỏng có độ nhớt rất thấp và đóng vai trò như chất bôi trơn. Gerhard Scholtz của Đại học Humboldt Berlin khẳng định rằng: chất bôi trơn hoặc vật liệu tế bào chết được tiết ra tương tự có thể cho phép bánh xe sinh học quay tự do.
Vận chuyển chất dinh dưỡng và chất thải
Một vấn đề tiềm ẩn khác nảy sinh ở phần tiếp xúc giữa bánh xe và trục xe (hoặc giữa trục và thân) là khả năng hạn chế của sinh vật trong việc vận chuyển chất qua mặt giao nhau này. Nếu các mô tạo thành bánh xe là mô sống, chúng sẽ cần được cung cấp oxy và chất dinh dưỡng cũng như loại bỏ chất thải để duy trì sự trao đổi chất. Một hệ thống tuần hoàn động vật điển hình, bao gồm các mạch máu, sẽ không thể cung cấp sự vận chuyển qua mặt giao nhau như vậy. Trong trường hợp không có mạch máu, oxy, chất dinh dưỡng và các chất thải sẽ di chuyển bị động qua giao diện bằng cách khuếch tán, một quá trình bị hạn chế rất nhiều bởi áp suất riêng phần và diện tích bề mặt sẵn có, như đã được chỉ ra bởi định luật khuếch tán của Fick. Đối với động vật đa bào lớn, vận chuyển chất chỉ bằng khuếch tán sẽ là không đủ. Một biện pháp thay thế là, bánh xe có thể được cấu tạo từ các thành phần không sống được tiết ra, chẳng hạn như keratin (còn được gọi là chất sừng, tồn tại điển hình ở tóc và móng tay).