可以安全地在人體等生物環(huán)境中導(dǎo)航的微型、柔軟機器人，或許會給醫(yī)療行業(yè)帶來一場翻天覆地的變革。但前提是，它們要能夠在這種獨特的環(huán)境中移動，這顯然不是一件輕松的事情。好消息是，來自伊利諾伊大學(xué)的一支科學(xué)家團隊，剛剛描述了他們的最新研究成果—— 一種純粹由運動神經(jīng)元、肌肉組織和光線混合推動的生物機器人。

新型雙尾生物機器人想象圖(圖自：Michael Vincent /New Atlas)

新方案結(jié)合了最近十年來的集成心肌細胞技術(shù)、以及光致推進系統(tǒng)，這種新型生物機器人能夠自行走動和游泳。伊利諾伊大學(xué)機械科學(xué)與工程學(xué)系教授 Taher Saif 表示：“其首個‘游泳健將’成功地證明了以精子細胞為模型的生物機器人可以切實地運動。作為對比，第一代單尾機器人能夠利用心臟組織獨自跳動，但無法感知環(huán)境或作出任何響應(yīng)?！?/p>

后來他們繼續(xù)努力，開發(fā)出了一種雙尾生物機器人。它由分層的骨骼肌肉組織作為軟支架，以及來自小鼠干細胞的光致響應(yīng)運用神經(jīng)元組成。

當(dāng)暴露在光線下時，神經(jīng)元會發(fā)射信號，讓肌肉作為致動器的齒輪，以推動生物機器人的前進。這么做最大的意義，就是它是完全可生物降解的。無需外接電池，即可擴張和收縮。

Taher Said 教授與團隊成員合影(圖自：University of Illinois)

相比之下，舊版生物機器人使用電子信號來觸發(fā)這個過程。而想要通過神經(jīng)元來打造“智能機器人”，則是研究人員的一個長期目標(biāo)。研究團隊在論文中寫到：“我們實現(xiàn)了里程碑式的生物混合神經(jīng)肌肉驅(qū)動機器人，為該平臺的未來發(fā)展鋪平了道路。作為一個模型，其能夠幫助大家更深入地了解電機控制，或?qū)C器人、生物工程和健康領(lǐng)域產(chǎn)生廣泛的影響。”

有關(guān)這項研究的詳情，已經(jīng)發(fā)表在了近日出版的《美國國家科學(xué)院院刊》(PNAS)上。原標(biāo)題為：《Neuromuscular actuation of biohybrid motile bots》