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脊髓赋予生物机器人行走节奏

导读 得益于脊髓引导它们的步伐,微型生物机器人比以往任何时候都取得了更大的进步。伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员开发了微型步行spino

得益于脊髓引导它们的步伐,微型生物机器人比以往任何时候都取得了更大的进步。

伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员开发了微型步行“spinobots”,该机器人由大鼠肌肉和脊髓组织在柔软的 3D 打印水凝胶骨架上提供动力。研究负责人、细胞与发育生物学教授玛莎·吉莱特 (Martha Gillette) 说,虽然前几代生物机器人或生物机器人可以通过简单的肌肉收缩向前移动,但脊髓的整合使它们具有更自然的行走节奏。

“这些是交互生物设备方向的开端,可以应用于神经计算和恢复医学,”吉列说。

研究人员在APL Bioengineering杂志上发表了他们的发现。

为了制造旋转机器人,研究人员首先打印出微小的骨架:两个腿柱和一个灵活的“骨架”,只有几毫米宽。然后,他们在其中植入肌肉细胞,这些肌肉细胞会长成肌肉组织。最后,他们整合了一段来自大鼠的腰椎脊髓。

“我们特别选择了腰椎脊髓,因为之前的工作已经证明它包含在行走过程中控制下肢左右交替的电路,”该论文的第一作者研究生科林考夫曼说。“从工程学的角度来看,神经元对于驱动更加复杂、协调的肌肉运动是必不可少的。神经支配最具挑战性的障碍是以前没有人培养过完整的啮齿动物脊髓。”