
如果被問(wèn)到"什么東西又小又快",很多人或許會(huì)立馬聯(lián)想到男人的"小蝌蚪"——精子。由于長(zhǎng)有能夠"神龍擺尾"的鞭毛,這種微小的生殖細(xì)胞能夠像游泳一樣快速前進(jìn)。所以,想象一下,如果可以的話,能否創(chuàng)造出一種仿生機(jī)器,以便讓它將藥物等物質(zhì)運(yùn)送到身體里的目標(biāo)區(qū)域呢?這,就是伊利諾伊大學(xué)的的科學(xué)家們正在打造的、借助心臟細(xì)胞作為動(dòng)力來(lái)源的"生物機(jī)器人"。
這種生物機(jī)器人,采用了頭尾相接的方式,每組長(zhǎng)度不到2毫米,通過(guò)一種名叫聚二甲硅氧烷(polydimethylsiloxane,硅膠的一種)的惰性柔性聚合物打造。覆蓋其頭部和尾端頂部的是一層纖連蛋白(fibronectin)——這是一種占大部分細(xì)胞外基質(zhì)的蛋白,有助于細(xì)胞黏附。
當(dāng)把心臟細(xì)胞放在其頭尾相接的地方,并與纖連蛋白結(jié)合后,就會(huì)同步地?cái)U(kuò)張和收縮——因此就會(huì)一致地跳動(dòng)。如此一來(lái),它就能夠甩動(dòng)"尾巴",并在液體介質(zhì)中驅(qū)動(dòng)生物機(jī)器人前進(jìn)。
此外,科學(xué)家們也制作出了有"兩條尾巴"的機(jī)器人,以便讓它游得更快。有人相信,如果給單個(gè)生物機(jī)器人以"可以選擇性激活的尾巴",可能會(huì)有助于其實(shí)現(xiàn)"自我引導(dǎo)"。有了這種能力的補(bǔ)充,科學(xué)家們有望實(shí)現(xiàn)藥物或干細(xì)胞承載機(jī)器人的目標(biāo)導(dǎo)航——通過(guò)光或化學(xué)引導(dǎo)的方式。
這項(xiàng)研究是由Taher Saif教授領(lǐng)導(dǎo)的,其最近在《Nature Communications》雜志上發(fā)表了一篇描述這項(xiàng)研究的論文。
在相關(guān)的新聞中,一組德國(guó)德累斯頓綜合納米科學(xué)研究所(Dresden Institute for Integrative Nanosciences)的團(tuán)隊(duì),打造了一個(gè)名為"Spermbots"的"微型遙控機(jī)器人"——但它們實(shí)際上是由精細(xì)胞個(gè)體推動(dòng)的。