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研究人員用活體細胞創造出機器魚


                       

      據外國媒體報道,美國工程師*近宣布創造了一個新型的機器魚,這條機器魚使用了大概20萬個的大老鼠的肌肉細胞,魚身骨架全部都是用黃金打造的。這只機器魚身長只有0.6英寸(相當于16毫米),能夠與黃貂魚一樣在水中優雅的游來游去。
      工程師可以通過控制光脈沖信號來控制這條微小的機器魚的游動方向以及速度等等。而這個發明創造對整個科學界來說都是意義非凡的,因為這可能會引發一種新的科學方法---利用組織工程學創造仿生生物、材料。
      每當提起機器人,人們*先想到的可能就是一個閃閃發光的金屬機器,邁著蹣跚的步伐,做著生澀的動作,搖搖晃晃的一個家伙。但是,這次工程師們研發創造出來的這個機器黃貂魚,能夠非常**的模仿優雅、高效的海洋生物群體。更加令人覺得奇怪的是,這條機器黃貂魚的行動能力以及接受指令的能力卻是依靠大老鼠的光敏感心臟細胞。
      由哈佛大學以及牛津大學等研究機構研究出來的新型機器黃貂魚是利用組織工程建立仿生機器人的一種新方法的嘗試。這條機器黃貂魚的設計是基于鰩魚包括黃貂魚等的運動規律進行的模擬。而這些魚是根據他們身體的寬度以及長度,包括從他們頭部延伸下來的翅膀一樣的魚鰭的形狀來進行區分的。這些魚是通過魚鰭從前向后的擺動,產生的高效能的波推動其運動,使其能夠保障在水中優雅的來去自如。
      受到這個的啟發,機器人研究人員Sung-JinPark和他的團隊設計了一個微小的軟組織機器人,通過測試發現這個微小的軟組織機器人只有0.6英尺(大約16毫米)長,重量只有0.4盎司(大約10克),但是卻保持了與真實黃貂魚相似的性能和效率。
      他們制造的這個機器魚,是一個具有不帶電的純黃金的魚骨架機器,并且模仿了黃貂魚的形狀,在它的表面覆蓋著一層薄薄的彈性聚合物,這樣的話就可以使得這個機器黃貂魚能夠非常靈活的在水里來回擺動。沿著機器黃貂魚的頂部,研究人員們戰略性地植入很多稱為“心肌細胞”的大老鼠的肌肉細胞進去,總共使用了大概20萬個這種稱為“心肌細胞”的大老鼠肌肉細胞。
      當這些稱為“心肌細胞”的大老鼠肌肉細胞受到刺激的時候,就會細胞的收縮使得他的魚鰭向下移動,從而產生水波進行移動。
      因為在稱為“心肌細胞”的這些大老鼠細胞通過收縮造成魚鰭上下移動的過程當中還需要“心肌細胞”的二次膜的幫助。所以研究人員們設計了一套純黃金制造的魚骨架,通過這個黃金魚骨架可以儲存一些向下的能量,而這些能量的釋放,可是使得魚鰭能夠向上移動,就好像是細胞的放松一樣,從而實現了魚鰭的上下移動,控制與的前進與后退。
      與此同時,這些大老鼠的肌肉細胞通過基因工程(Genetic Engineering)改造,使得其具有對光的強烈敏感性,這樣的話,就可以通過光脈波來控制機器黃貂魚的移動。

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