生物学是最鼓舞人心的存在,但也很难机器人复制技术。为了实现这一目标,日本研究人员成功设计了一种微型机器人可以像活细胞一样移动的系统。
这个系统叫做分子。机器人它的大小和形状与变形虫相似。它看起来像一个装满液体的袋子,它的结构体内它含有大约27种生物和化学成分,而且它机器人研究人员之一,日本仙台东北大学的生物工程学家野村一郎说。分子成分共同作用,通过拉伸作用改变胶囊的形状,推动胶囊像液体环境中的细胞一样运动。胶囊运动的开始和停止通过使用光敏DNA信号来控制。
除了以这种奇怪的方式移动,变形虫机器人能做的事情不多。野村说,但这正是这项发明的美妙之处。机器人可以用作载体,并且可以装配研究人员想到的任何东西:微型计算机,传感器,甚至药物。装备了这些工具,变形虫机器人该系统可用于探索生物分子环境。它可以寻找毒素,检查其他细胞的表面或分析培养皿的内容物。
野村和他的同事已经找到了一种包装和运输相关工具的方法,以便其他科学家可以“愉快地操纵它们”机器人“,还有装配你需要的组件。他希望该平台将用于构建越来越多的具有可控流动性的复杂分子。机器人。
最后,野村希望看到机器人能够在细胞内运行。“这是一项尖端技术,”野村证券说。阿米巴机器人可以潜入细胞及其细胞核,可以诊断和发现细胞内部的问题。“这有点梦幻,”野村说,但值得注意的是,他的机器人尺寸可以缩小到不到一微米,小到足以装进电池里。
研究人员已经开发了许多微米和纳米尺度的概念验证。机器人,它们可以在体内体内移动和通信。许多这种微小的机器人由可生物降解材料制成,由磁力、化学力或超声波力驱动。
野村的分子机器人不同的是,它完全由生物和化学成分组成,像细胞一样运动,受DNA控制。其他已经开发出来的分子机器人野村证券说,没有人有这种可控的动机。
野村证券说,用27种不同的化学成分制造分子花了大约一年半的时间。机器人。脂质结构的膜被用作可延伸的。机器人主题。存在机器人在内部,一种特殊的蛋白质撞击膜,导致它改变形状,类似于有人从袋子内部撞击它。
只有当被称为驱动蛋白和微管的关键蛋白质通过锚单元连接到膜上时,才会发生这样的冲击运动。这种联系是由光敏DNA提供的。当紫外线照射到机器人当它上升时,里面的光敏DNA分裂成单链。然后可以锁定到锚单元和驱动蛋白-微管结构,在两者之间形成桥梁。
微管蛋白是刚性的长结构,在三磷酸腺苷或ATP-细胞内能量转运分子的帮助下,沿着驱动蛋白滑动。当他们滑行时,他们能击中。机器人外膜,导致它改变形状。
通过使用这种分子组合,野村和他的同事成功模拟了细胞的运动。但如果这种技术完全由生物成分组装而成,由ATP化学驱动,我们真的可以称之为机器人?"机器人这个定义非常宽泛,”野村证券表示。如果某物有一个能感知和处理信息并执行某种功能的实体,它就是一个。机器人他说。
不管怎样;无论如何机器人或者细胞机器人我们都很期待看到工程师会在里面放什么功能。