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Search: #生物混合机器人

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  1. 告别硅基：科学家正用活体脑细胞打造超级节能的“生物电脑”

    人工智能的巨大能耗已成难题。我们能否拥有像人脑一样强大又节能的计算方式？根据《自然》杂志近日的一篇新闻特写报道，科学家正将目光投向一个大胆的领域——“生物计算”，试图利用活体人脑细胞（神经元）构建计算机。

    研究人员利用诱导多能干细胞培育沙粒大小的“大脑类器官”。这些神经元团块被置于电极阵列上，科学家通过输入特定电脉冲（如代表盲文字母）下达指令，并检测它们回传的电信号“答案”。英国布里斯托尔大学团队报告称，组合三个类器官系统识别盲文的准确率达83%。更有团队通过特定的奖惩电信号（有序或混沌刺激），教会了培养皿中的神经元玩简单的游戏。

    生物计算的愿景是实现超级计算机的性能，同时将功耗降低百万倍。尽管前景诱人，但该领域仍处极早期。同时，“缸中之脑”的科幻想象已引发了伦理担忧：它们会产生“意识”吗？对此，许多科学家强调这种担忧目前言之过早。正如一位发育生物学家所指出的：“一团神经元并不是一个大脑，它不会思考。” 他们更担心的是，对“意识”的过度炒作可能引火烧身，导致监管机构限制所有神经组织研究（包括重要的疾病治疗研究）。

    科幻小说里的湿件动不动就搞意识上传、颠覆世界，现实里的湿件……还在学着打游戏？


    来源：Nature

    #生物计算 #大脑类器官 #能源效率

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  2. 光控“活体”机器人问世，还能“训练”肌肉记忆！

    来自伊利诺伊大学厄巴纳 - 香槟分校和西北大学等机构的科学家，成功研制出一款由活细胞驱动的微型生物混合机器人。 该机器人以 3D 打印的水凝胶为支架，集成了小鼠的骨骼肌细胞作为“马达”，并首次引入了经过光遗传学改造的运动神经元作为控制系统。

    这款机器人可通过无线微型 LED 发出的光进行远程遥控。 当特定频率的蓝光照射到神经组织时，神经元就会被激活，进而通过神经肌肉接头（NMJ）指令肌肉收缩，驱动机器人实现爬行。研究最惊人的发现是其“记忆效应”：仅用 2 赫兹的光脉冲刺激神经 1 分钟，机器人的肌肉就能在刺激停止后，继续以协调的模式收缩长达 20 分钟。

    这项发表于《科学 · 机器人学》的研究，为精确调控神经与肌肉的相互作用提供了全新思路。 它不仅为开发更智能、更具适应性的生物机器人铺平了道路，也为神经退行性疾病的研究和药物筛选提供了强大的新平台。

    血肉苦难，机械飞升 😈😈

    SCIENCE ROBOTICS
    #生物混合机器人 #光遗传学 #神经肌肉接头
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  3. “精子特种兵”申请出击！

    微型机器人在医学领域潜力巨大，但常面临磁响应性、成像可见性和细胞毒性难以兼顾的困境 。 发表在《npj Robotics》上的一项研究为此提供了精妙的解决方案 ：研究人员利用静电自组装技术，为失去活性的精子细胞包裹上超顺磁性氧化铁纳米颗粒“外衣” 。这就将精子转化成了一种可被远程遥控、实时追踪且生物相容性良好的“生物混合机器人” 。

    该研究首次实现了在 X 光透视引导下，对这种微型机器人的同步无线驱动和定位 。 在一个根据真实 MRI 数据 3D 打印的女性生殖道模型中 ，科学家通过外部旋转磁场，成功驱动机器人集群以“滚动”的方式前进 ，并在不到 50 秒的时间内完成了从子宫颈到输卵管的复杂路径导航 。这项成功的演示验证了其卓越的精准操控潜力 。

    更重要的是，其临床应用前景广阔。细胞毒性研究证实，即使在接触长达 72 小时后，这种机器人对人体子宫上皮细胞也未显示出明显毒性，具有良好的生物安全性 。 这一突破为未来开发全新的靶向治疗策略奠定了基础，有望用于向子宫、输卵管等特定部位精准递送药物，治疗子宫内膜异位症、妇科肿瘤等疾病 。

    夫人，开开门，你的药到了 —— 来自一位不想再参与内卷的精子。


    npj Robotics
    #生物机器人 #靶向治疗 #精准医疗
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