科学家创建了一个由活大鼠心脏细胞提供动力的半机械人黄貂鱼。脚趾甲大小的机器人可以以光脉冲为指导并可以在水中顺畅航行,可能为开发更好的医疗设备(例如人造心脏)的发展铺平道路。
心脏和黄貂鱼似乎有所不同,但两者都必须克服涉及流体和运动的挑战。
哈佛大学的Wyss研究所的Kit Parker领导了开发机器人Stingray的团队,他解释说,就像Stingray需要在水中推动自己一样,心脏也必须通过循环系统推动血液。
帕克从他和女儿参观的水族馆里从黄貂鱼中得出这个想法,他说,由活肌细胞制成的人造心脏可能会像自然心脏一样。随着时间的流逝,它也可以增长和变化。
如果无法移植,人造心脏通常用于将时间弥合到心脏移植或永久替代心脏。人造心节省多达四分之三的患者等待移植。
这种人造器官的先前版本更像是一种机械泵,但是随着机器人的黄貂鱼的发展,更好的人造心脏可能会出现。
“这个想法是通过反向工程来更好地了解人类心脏和心脏病,我们在自然界中看到的其他形式的肌肉泵,”帕克说。
帕克及其同事,他们在期刊上报告了他们的作品科学周四,通过创建带有薄薄的柔性聚合物层覆盖的带电的金骨架来构建软组织机器人。
研究人员还放置了从机器人顶部大鼠胚胎生长的一系列心肌细胞。这些细胞在遗传上改变以使杂种生物遵循光源。
当暴露于光线时,肌肉细胞会导致机器人的鳍以向下运动收缩。当细胞放松时,存储一些向下能量的金骨架将鳍向后推,从而产生了一个由一对蓝光指导的游泳机器人黄貂鱼。
研究人员在他们的文章中写道:“光学刺激通过蛇形图案肌肉电路引起了顺序的肌肉激活,导致了协调性的流动游泳。”学习。
“射线的速度和方向是通过调节光频率和独立引起左右鳍片来控制的,从而使生物杂化机通过障碍物路线进行操纵。”