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cyqdesign

2012-09-03 10:44

科學(xué)家設(shè)計出能在激光照射下收縮的肌肉細(xì)胞

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，美國麻省理工學(xué)院和賓夕法尼亞大學(xué)的科學(xué)家通過基因改造，設(shè)計出了能在激光脈沖照射下收縮的肌肉細(xì)胞。這種光敏組織可被用于構(gòu)建關(guān)節(jié)型仿生機(jī)器人，使其在移動時也能具備和人類一樣的力量和靈活性。相關(guān)研究論文發(fā)表在《芯片實驗室》雜志上。

研究人員基于骨骼肌進(jìn)行了實驗，因為其比心肌或平滑肌都要強(qiáng)勁有力，在人類跑步、走路或進(jìn)行其他物理運動時會被用到。自然情況下，神經(jīng)元會發(fā)射電子脈沖以刺激肌肉，從而引發(fā)肌肉收縮。在實驗室中，科學(xué)家通常會使用帶有微弱電流的電極作為肌肉纖維的刺激源。這種技術(shù)雖然有效，但很笨重，而且電極所需的電力也會使機(jī)器人陷入缺電的困境。

不同的是，這次科研人員改用短波激光脈沖來作為外界刺激源，希望骨骼肌細(xì)胞也能在激光的刺激下發(fā)生抽動。研究人員首先對成肌細(xì)胞進(jìn)行了基因改造，使其能夠表達(dá)出光激蛋白。隨后將成肌細(xì)胞融進(jìn)了較長的肌肉纖維，并用20毫秒的藍(lán)光脈沖對其進(jìn)行照射。結(jié)果顯示，當(dāng)大量的激光束照射在纖維束上時，所有的纖維都發(fā)生了收縮。

另外，他們還將肌纖維和水凝膠互相混合，形成了三維的肌肉組織，并利用激光對這些組織進(jìn)行刺激測試。研究人員發(fā)現(xiàn)，三維肌肉也會按同樣的方式進(jìn)行彎曲和收縮，因此利用小型的微機(jī)械芯片對肌肉組織的力量進(jìn)行了測量。這種芯片內(nèi)包含多個“井”，每個里面都放置了兩幅容易彎曲的紙片。他們把肌肉條粘著在每個紙片上，隨后用激光刺激它們。當(dāng)肌肉收縮時，其也將帶動紙片向內(nèi)彎曲；由于每張紙片的硬度已知，他們能通過其彎曲的角度計算出肌肉的力量大小。

研究人員表示，這是首個借助光照成功刺激骨骼肌收縮的研究，為控制肌肉提供了新的“無線”方式。這種技術(shù)也可為制造高度靈活的仿生機(jī)器人奠定基礎(chǔ)，其可在1毫米范圍內(nèi)提供10度的自由度，在醫(yī)療設(shè)備、藥物篩選、導(dǎo)航和移動系統(tǒng)等方面能得到廣泛應(yīng)用。相關(guān)裝置還可作為肌肉訓(xùn)練中心，以增強(qiáng)肌肉組織的力度和韌度，這對因臥床不起缺乏鍛煉而導(dǎo)致肌肉張力下降的病患而言絕對是個福音。

滄海一粟	2012-09-19 07:56
光生物也是很有前景的，呵呵

custfeifei	2012-09-19 07:58
搶了個沙發(fā)，哈哈~~ ZHJzh\?

superyu2009	2012-09-19 08:25
嗯生物醫(yī)學(xué)有些成果更讓人感動

guan-g	2012-09-19 08:27
學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)

duqingyin	2012-09-19 10:18
物醫(yī)學(xué)有些成果

貓里奧	2012-09-19 10:21
研究成果讓人感動 xT/&'$@{)

570331610	2012-09-19 10:40
路過，學(xué)習(xí)。

563508843	2012-09-19 10:52
肌肉細(xì)胞，對人體可行性�。。�

hanlinvan	2012-09-19 10:54
學(xué)習(xí)一下

563508843	2012-09-19 10:57
醫(yī)學(xué)成果對人類具有非凡貢獻(xiàn)！！

happyhappy	2012-09-19 11:24
路過。。。

ta0049	2012-09-19 11:32
不錯啊，看樣子還不錯

transfercai	2012-09-19 11:53
希望光學(xué)行業(yè)越來越好啊

vurtne_000	2012-09-19 12:10
光生物也是很有前景的

legendlyy	2012-09-19 12:42
了解了解��！

xjf605	2012-09-19 12:59
綠色能源、醫(yī)療健康將是引導(dǎo)技術(shù)發(fā)展的大方向哈。。

明珠光學(xué)	2012-09-19 13:19
研究成果不錯哦，

zzust	2012-09-19 13:44
長見識了。

hustxyz	2012-09-19 13:50
研究成果讓人感

ghostrider89	2012-09-19 15:13
關(guān)注中

springzr	2012-09-19 15:39
光生物也是很有前景的

sh1986ye	2012-09-19 16:21
也是很有前景的

斷點坐標(biāo)	2012-09-19 16:22
光生物也是很有前景的，呵呵

博琊	2012-09-19 17:20
我是做任務(wù)過來的

ding123123	2012-09-19 22:42
了解一下

joker	2012-09-19 23:13
這種生物仿生前景很好啊，不過要求復(fù)合人才

xiaozangyu	2012-09-20 00:12
回復(fù) 看看

41144141	2012-09-20 14:32
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