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2016-08-16

還認(rèn)為機(jī)器人就只能是金屬的?它也可以擁有活體組織和細(xì)胞

將生物跟機(jī)械工程遇見,會擦出怎樣的火花?

說到傳統(tǒng)的機(jī)器人,人們最先想到的可能就是一堆硬金屬的機(jī)械,邁著蹣跚的步伐,搖搖晃晃做著生澀動作的一個家伙。如今,哈佛大學(xué)教授 Kevin Kit Parker 帶領(lǐng)的團(tuán)隊將機(jī)器人與活體組織結(jié)合在一起,讓冰冷的機(jī)器變成了柔順的寵物。

他們就利用柔軟的黃金骨架復(fù)制了一條 1:10 迷你光控機(jī)械魚。這條機(jī)械魚長度只有 16 毫米,重量也只有 10 克,根據(jù)自然形狀設(shè)計了脊柱和肋骨,并植入了 20 萬個經(jīng)過基因改造的可發(fā)光大老鼠肌肉細(xì)胞作為機(jī)體。

其中,心肌細(xì)胞是依靠基因生物學(xué)的技術(shù),切掉原始基因鏈中不需要的基因片段,嫁接上需要的,然后重新培養(yǎng)而成。其中科學(xué)家植入的新基因片段是一段趨光性的基因,因此該心肌細(xì)胞除了具備心臟肌肉那樣的伸縮特性,還具有趨光性。

當(dāng)這些稱為「心肌細(xì)胞」的大老鼠肌肉細(xì)胞受到刺激的時候,細(xì)胞的收縮會使得它的魚鰭向下移動。但是「心肌細(xì)胞」向上移動仍需要依靠能量,這就是為什么使用黃金而不是其他金屬,因為黃金魚骨架可以儲存一些向下的能量,而這些能量的釋放,使得魚鰭能夠向上移動。

這也是為什么機(jī)械魚可像生物般在水中游動,受到光線刺激后還會發(fā)光的原因。科學(xué)家還可以用光脈沖信號來控制它的運(yùn)動方向和速度。

目前,由于活體的心肌細(xì)胞不具備免疫系統(tǒng),因此機(jī)械魚還不能在營養(yǎng)液之外的環(huán)境中生存。但是,這也讓我們看到了可以把細(xì)胞用作生物工程材料的可能性,這將是一個具有巨大價值與意義的創(chuàng)新。

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給這樣一個細(xì)胞體,加上神經(jīng),消化,生殖等系統(tǒng),豈不是就活生生的生物機(jī)器人來

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左一 2016-08-17 16:36

培養(yǎng)皿里的機(jī)器人

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