*

upload_article_image

全球首例!美科學家用青蛙幹細胞製「活體」微型機械人

「活體」的機械人~

美國研究人員以單個細胞為材料製造出一款「活體」機械人,這種可編程有機物可以向指定目標移動,損壞或撕裂還能自我修復。研究成果於周一(13日)在美國《國家科學院學報》上發表。

美國研究團隊用細胞組裝「活體」機械人。(網上圖片)

美國佛蒙特大學研究人員首先在一台超級電腦上運行一種進化演算法,根據生物物理學法則模擬出一種有機體設計方案。隨後,美國塔夫茨大學研究人員從非洲爪蛙的胚胎中提取幹細胞,並培育成皮膚細胞或心肌細胞,將其分割成單個細胞後,在顯微鏡下組裝成與設計方案相近的結構。

美國研究團隊用細胞組裝「活體」機械人。(網上圖片)

研究顯示,此前隨機收縮的心肌細胞可有序、自主地向前運動,並在水性環境下運動數天或數周。進一步實驗顯示,這些「活體」機械人還能環形移動,共同將小球推至中心位置。

美國研究團隊用細胞組裝「活體」機械人。(網上圖片)

研究人員希望透過程式編寫,讓這些活體機械人能在人類體內輸送藥物、穿過人體動脈清除斑塊,或是在海中去除有毒的塑膠微粒。由於它們是活體機械人,因此若是損壞或撕裂,能自行複製和修復。

網上圖片。

機械人專家傾向用金屬和塑膠來提高強度和耐用度,但研究人員發現用生物組織製造機械人人的好處。受損的活體機械人能自癒傷口,一旦完成任務後就會自我瓦解,就像自然生物死亡時會腐爛一樣。

這些機械人的長度不到一毫米,是透過超級電腦運行的「演化式演算法」所設計。萊文表示,它們體積很小,但最終計畫是將它們按比例縮放。

但佛蒙特大學研究團隊博士生克瑞曼(Sam Kriegman)坦言,這項工作引發道德問題,特別是考慮到未來的活體機械人可能具有神經系統,並具有認知能力,進而變得更加活躍,但不太擔心會對人類構成威脅。