[科学技术]微型自旋机器人利用老鼠的脊髓和肌肉来行走

来源:[cnbeta.com]

美国伊利诺伊大学香槟分校的研究人员利用老鼠的脊髓片段创造了一个能够行走的微型生物机器人。研究人员开发的微型机器人被称为旋转机器人，其动力来自柔软的3d打印水凝胶骨架上的大鼠肌肉和脊髓组织。

研究小组表示，整合老鼠的脊髓，让旋转机器人拥有更自然的行走节奏。研究负责人玛莎·吉列特说，旋转机器人是交互式生物设备的开端，它可能在医学和神经计算方面有应用。在旋转机器人的构建过程中，研究人员首先用3d打印了一个小骨架，它由两根柱子组成的腿和一根灵活的背骨组成。整个骨架只有几毫米宽。

然后，研究小组在骨骼上种植肌肉细胞，让它们生长成肌肉组织。最后一部分是大鼠腰脊髓的整合。研究人员特意选择了腰脊髓，因为之前的研究已经表明，腰脊髓中含有控制下肢行走时左右交替的神经回路。

研究小组的部分研究内容包括设计一种提取完整脊髓的方法，并将其与生物机器人相结合，共同培养肌肉和神经组织。他们还必须以神经元与肌肉相连的方式做所有这些事情。研究小组说，研究人员在旋转机器人身上看到了自发的肌肉收缩，这表明所需的神经肌肉连接已经形成了一个信号。

后来科学家又加入了神经递质谷氨酸，使神经细胞发出信号，使肌肉收缩，从而验证了脊髓促进行走的功能。结果，腿以自然的速度移动，当谷氨酸被冲走时，旋转机器人停止行走。接下来，研究人员计划进一步改进小型机器人的动作，使其步态更加自然。该团队希望他们的突破将使研究人员能够实时研究神经退行性疾病，如als。