生物机械人可能具有人体细胞
日期：10-19 12:51
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未来 ，生物机械人可能会用人体细胞制成并用于医疗领域。其研究确实远景一片绚烂 ，不过要让它真正造福bti体育生涯 ，仍然路漫漫且修远兮。
提到机械人 ，我们脑海中浮现的通常是金属、塑料材质的机械人。这种机械人是古板机械人的代表 ，但随着科技的生长 ，越来越多的机械人走出实验室 ，这种坚硬材质的机械人也许会给接触他们的人类带来危险。好比 ，当一个航行机械人向你飞来 ，你一定会下意识地躲闪 ，畏惧流血受伤。
现在 ，越来越多研究职员最先寻找步伐来让机械人变得越发柔软、越发呆萌 ，越来越像动物。关于那些装有古板发念头的机械人来说 ，这就意味着让他们装上肌肉或是在发念头上装上弹簧。好比 ，在扫地机械人Roomba上装置减震弹簧 ，就能很好地镌汰阻止它对使用者的危险。
不过 ，现在有团队另辟蹊径 ，接纳了另外一种方法来让机械人越发人畜无害：将动物组织与机械人团结在一起。他们正在鼎力大举打造由生物肌肉组织和细胞驱动的机械人。这些装备可以由电或者光驱动 ，让细胞与骨骼团结 ，从而能让机械人游泳或者爬行。这些机械人能够自由移动 ，并像动物一样柔软。相比古板机械人 ，他们对使用者和情形越发清静。别的 ，它们不但外表像动物 ，心理性能也更像动物 ，需要营养素 ，而不是电池来供应能量。因此 ，它们也比古板机械人更轻。
打造生物机械人
要打造生物机械人 ，研究职员首先会提取老鼠或是小鸡的心脏或是骨骼肌。若是基质是聚合物 ，那么他们打造出来的装备即是生物混淆机械人：由自然和人造物质配合组成的混淆机械人。
若是你简朴地将细胞放到已成型的骨骼中 ，那么细胞就可以最先肆无忌惮地生长。这就意味着当研究者用电流来让细胞移动时 ，细胞的压力偏向将是随意的 ，这样就会大大降低装备的效率。
由于 ，为了更好地使用细胞的能量 ，研究职员最先将眼光转向了微缩成像。他们使用3D打印打造了特定的骨骼模子 ，这样细胞一旦被安排入内 ，就会凭证骨骼的形状生长。这样一来 ，细胞便突破了杂乱生长的状态 ，提升装备成型的效率。
灵感来自动物
除了生物混淆机械人 ，研究职员还打造了纯生物机械人。这些机械人的原质料完全来自动物(好比生物皮肤的胶原卵白) ，而不是一些聚合物 ，它们中的一些可以在电场中爬行或游泳。研究职员从医学组织工程手艺中获取灵感 ，并使用长长的矩形手臂或是悬臂来推动它们前进。
另外一些研究者从自然中罗致灵感 ，打造生物驱动的生物混淆机械人。例如 ，来自加州理工学院的一支研究团队从水母中获得灵感 ，开发了一款生物混淆机械人。研究团队将这款机械人称为“水母类机械人” ，它有着能够绕城圆圈的手臂 ，他们称之为“水母机械人” ，它的周围装置了一圈手臂 ，每条手臂都用卵白质质料刻印了微型模子 ，就像活体水母的肌肉一样。当细胞组织缩短的时间 ，这些手臂就会向内弯曲 ，推动生物混淆机械人在富含营养物质的液体中向前移动。
最近 ，研究员们又展示了怎样控制生物杂交机械人。哈佛大学的一个研究团队使用基因改良的心脏细胞 ，让一种形状酷似蝠鲼的仿生气械人游泳。这些心脏细胞会凭证光线的频率做出差别的回应 ，差别位置的细胞对应的频率也是差别的。
当研究员们用差别的光线去照射这种机械人时 ，细胞就会缩短并向蝠鲼身体差别位置的细胞发出电子信号 ，这种缩短力会沿着机械人的躯体转达 ，推念头械人前进。研究员们已经可以使用差别频率的光线来控制机械人向左转或向右转。若是增强光线的强度 ，对应细胞爆发的缩短力就会变强 ，这样研究员就能控制机械人四处移动了。
路漫漫其修远兮
虽然人类已经在生物混淆机械人领域硕果颇丰 ，可是要想让这些装备走出试验室 ，尚有很长一段路要走。现在的生物混淆机械人的使用寿命还较量有限 ，输出的实力也不大 ，这就限制了它们的速率和完成种种使命的能力。由哺乳类动物或鸟类动物的细胞制成的机械人对情形条件的要求也是很挑剔的。
例如 ，周围情形温度必需与生物肌体温度靠近 ，并且细胞也需要按期用营养富厚的液体滋养。要解决这个问题 ，研究职员已经想出了两种要领。
其中一种解决计划是将这些生物混淆机械人包装起来 ，让肌体不会受到外界情形的破损并且还能一直浸润在营养液中。
另一种解决计划是使用更强壮的细胞组织来作致动器？刮鞔⒋笱д谘芯考嵊驳纳詈Ｉ锖Ｎ吓 ，用它们的细胞来制作生物混淆机械人致动器。由于海蜗牛生涯在潮间地带 ，因此可以经受温度和情形含盐浓度在一天之中爆发重大的转变。退潮后 ，海蜗牛就会被困在潮流留下的水洼中。当太阳升起之后 ，情形温度会一直上升 ，水洼中的水分被蒸发掉之后 ，周围情形含盐浓度也会一直上升。而在下雨的时间 ，情形恰恰相反 ，周围情形的含盐浓度会由于被雨水稀释而下降。当潮流再次来临的时间 ，海蜗牛才华从水洼中被解放出来。因此 ，海蜗牛在一直进化的历程中形成了很是坚硬的细胞组织以顺应这种多变的情形。
我们已经能够用海蜗牛的活体组织来控制生物混淆机械人的行动 ，这说明我们可以使用这种抗性极强的组织来研制更结实的生物机械人。这种生物机械人可以搬起约莫1.5英寸长1英寸宽的小块重物。
现在 ，在开爆发物机械人时遇到的另一个主要问题是：这类装备缺乏一种板上控制系统。现在 ，工程师们通过外界电场或光线来控制它们。为了开发出完全自动化的生物混淆机械人 ，我们还需要能与肌肉组织直接交互 ，并能为生物混淆机械人提供感应器信号输入的控制器。其中一种设想是使用神经元或神经簇来作组织控制器。
这也是为什么我们云云看好海蜗牛在此领域的应用。这种海蜗牛被作为模子系统用于神经生物研究已有数十年的历史。人们关于它的神经系统与肌肉之间的关系研究已经有了不小的收获 ，这让我们用它的神经元来作为组织控制器成为了可能。
虽然这个领域的研究还处于很是早期的阶段 ，可是研究职员关于此领域的远景信心满满。例如 ，已经有研究团队使用蛞蝓组织研究出了微型生物混淆机械人 ，它可以被用来寻找有害物质 ，或检查管道走漏情形。从理论上来说 ，由于这类装备的生物兼容性 ，即便它们被野生动物撕碎或者吃掉 ，也不会像古板的机械人那样造成情形破损或情形污染。
有朝一日 ，这些机械人可能会用人体细胞制成并用于医疗领域。生物机械人可以用于定向给药、扫除栓塞或者作为可控支架来使用。这类支架使用的是组织基板而非多分子质料 ，因此它们可以用来增强血管壁的强度 ，阻止形成动脉瘤;并且这些装备未来尚有可能继续刷新和完善 ，并被整合到人体之中。
因此 ，生物机械人的研究确实远景一片绚烂 ，不过要让它真正造福bti体育生涯 ，仍然路漫漫且修远兮。
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出自：www.nakong.com/view-6.html
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