近年来，由生命系统与机电系统在分子、细胞和组织等多尺度融合而成的类生命机器人迅速发展，并在组织工程、器官芯片和医疗等领域展现出应用潜力。
构建类生命机器人常用的生物材料包括心肌细胞、人工骨骼肌组织、昆虫背血管组织、微生物等。人工骨骼肌组织因具有良好的尺寸可扩展性、可控性和潜在的高驱动力而被广泛应用。
近日，中国科学院沈阳自动化研究所科研人员受人类骨骼肌训练模式启发，开发出电-力共刺激系统，可提升人工骨骼肌组织的驱动性能。
在人体中，骨骼肌组织从胚胎到成年，均受到神经电刺激和机械刺激的共同训练或维持。该团队模仿人类骨骼肌在神经电脉冲刺激下，克服外界负载进行收缩的自然训练模式，同时施加电刺激和动态机械刺激，以提升人工骨骼肌组织的蛋白分化率和收缩性能，实现类生命机器人的快速驱动。
实验结果表明，经过训练的人工骨骼肌组织蛋白分化率提升约50%，收缩力最大提升约98%，展现出与天然骨骼肌类似的成熟肌节机构。在低负载条件下，人工骨骼肌组织驱动部分的最大收缩应变可达18%，接近天然骨骼肌的收缩应变，表明其至少有一个维度接近天然骨骼肌性能。研究发现，这一人工骨骼肌组织驱动的仿毛毛虫机器人能够以最大2.38mm/s的速度运动，刷新了公开资料中由人工骨骼肌组织驱动的类生命机器人的速度纪录。
相关研究成果作为封面文章发表在《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）上。研究工作得到国家自然科学基金和国家重点研发计划等的支持。
论文链接
封面文章
系统示意图
基于骨架结构的蛋白质序列设计是全新蛋白质设计的关键问题之一。近年来，随着深度学习方法和技术的发展，全新蛋白质序列设 中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰院士、荣星教授等在量子热力学领域取得重要进展。研究组基 2024年世界职业技术教育发展大会将于11月20日—22日在天津举行。11月14日，教育部召开新闻发布会介绍本次大会以及中国职业教育开展国际合作的有关情况。 记者从新闻发布会上获悉，近年来，职业教育作为新时代教育对 10月12日上午，国务院新闻办公室举行新闻发布会，财政部负责人介绍有关情况，提出下一步财政部将会同相关部门从奖优和助困两个方面，分两步来调整完善高校学生的资助政策。 财政部副部长郭婷婷介绍，目前我国已经建立起 当地时间10月31日至11月1日，2024年全球教育会议在巴西福塔莱萨召开。会议围绕“科学、技术、创新与数字变革”和“高等教育的公平机会、质量和流动性”等议题进行讨论。教育部副部长、中国联合国教科文组织全国委 ◎摘 要 创新是引领发展的第一动力，在我国现代化建设全局中居于核心地位。高水平研究型大学作为国家创新体系中的重要主体和国家战略科技力量的组成部分，要深刻把握党的二十届三中全会对“构 。本文链接：新研究提出电-力联合刺激系统助力提升类生命机器人驱动能力http://www.sushuapos.com/show-12-804-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
下一篇： 科学家完成中国春小麦基因组近完整组装