研制一种微小的机电装置,能像“魔法校车”那样,在我们的身体里穿行,这是世界各地纳米实验室的共同追求。美国科学基金会和英国工程和物理科学研究理事会支持的研究团队定下的研制目标更为神奇:结合动物细胞制造微小的仿生机器人,其功能如同装有传感器的活体生物。这是被称为“CyberP1asm”的机器人鳗鱼,研究团队将采用合成生物学原则,把仿生组件与活体的动物细胞混搭,组成机器人系统,并创建能像生物体那样对化学品和光的刺激作出反应的传感器。
合成生物学使用工程原则,利用来自生物的部件帮助创建目标装置,或使现有的生物系统变得更有效能。“CyberP1asm”就会借用活体动物的细胞构成机器人鳗鱼的“眼睛”和“鼻子”,赋予其视觉和嗅觉的感受能力;而人工电子神经系统将获取所在环境的信息数据,并借助人工肌肉对外界刺激作出反应。
“动”的功能由肌肉细胞工程达成。细胞在实现刺激/收缩联动,以及收缩时都需要机械能,而肌肉细胞工程则使这种能量消耗最小化;人工肌肉将由线粒体葡萄糖转换为ATP供能。
机器人鳗鱼全面仿照了生活在大西洋海域的七鳃鳗,它具有完整的神经系统,但相对简单,应该比较容易模仿。研究人员希望以七鳃鳗为模型,创建能自主游泳、有感应能力、体长约1厘米的机器人样机。
而未来的版本则是纳米尺度的,以便更适合于在人的体内游动,进行检测和潜在的疾病治疗。这听起来纯属科学畅想,但实际上并非遥不可及。研究人员目前正在开发Cy-berP1asm的各个组件,他们信心满满地认为,如无意外挫折,有望在5年内让设想成为现实,让这样的微型机器人游进你的体内。