生物混合游泳機器人使用運動神經元和心肌細胞來模擬肌肉組織
來自美國布萊根婦女醫院和瑞士 iPrint 研究所的生物研究人員和機器人專家組成的聯合團隊，利用人類運動神經元和心肌細胞來模擬肌肉組織，開發了微型游泳機器人。
他們的論文發表在《科學機器人》雜誌。科羅拉多大學博爾德分校的機械工程師Nicole Xu 在同一期期刊上發表了一篇焦點文章，概述了正在進行的利用動物組織創建仿生機器人的工作。
多年來，科幻小說作家和電影製片人一直利用將電子、電腦和動物組織結合起來的想法來創造具有獨特且有時令人恐懼的屬性的機器人。在現實世界中，徐稱此類工作正在進行中。
包括人類在內的動物擁有遠遠超過機器人的能力。例如，洗衣服需要多種技能，包括對髒衣服進行分類、選擇洗衣機和烘乾機設定以及折疊或懸掛衣服。
這些活動既需要靈活性，也需要心理處理。正因為如此，機器人專家正在探索生物混合機器人的開發。研究團隊創造了一種類似鰩魚的游泳機器人，其電腦大腦可以控制由人類運動神經元激活的人類肌肉細胞。
為了製造機器人，研究人員培養了使用人類多能幹細胞產生的運動神經元和心肌細胞。心肌細胞被編程為在類似射線鰭的支架上生長成肌肉細胞組織，使它們能夠與運動神經元連接。
這使得電突觸的產生成為可能。然後，一些運動神經元被連接到充當機器人大腦的電子處理器。它配備 Wi-Fi 電路，可將訊號從人類控制器傳輸到左或右鰭，或兩者。
透過這種方式，研究人員能夠控制機器人的運動，最終賦予它游泳的能力。
隨著時間的推移，研究團隊發現他們可以精確地操縱機器人，包括急轉彎。他們還發現可以讓它以高達 0.52 ± 0.22 毫米/秒的速度游泳。
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原文：https://techxplore.com/news/2024-10-biohybrid-robot-motor-neurons-cardiomyocytes.html
更多資訊： Hiroyuki Tetsuka 等人，適應神經心臟連接點的無線可操縱生物電子神經肌肉機器人，科學機器人學(2024)。 DOI：10.1126/scirobotics.ado0051
Nicole W. Xu，像蝴蝶一樣漂浮，像生物混合神經肌肉機器人一樣游泳， 《科學機器人》 (2024)。 DOI：10.1126/scirobotics.ads4127
期刊資訊： 《科學機器人》
