利用老鼠脊髓（suǐ）和肌肉来行走的微型自旋机器人（rén）

美国伊利诺伊大学香槟分校的研（yán）究人（rén）员利用大鼠的（de）脊髓（suǐ）段创造出了能（néng）够做出行走动（dòng）作的微小生物机器（qì）人。研（yán）究（jiū）人员开发的微型机器人（rén）被称（chēng）为自（zì）旋机器人，它的动力来自于软质（zhì）3D打（dǎ）印（yìn）水凝胶骨架（jià）上的大（dà）鼠肌（jī）肉和脊髓（suǐ）组织。

研究（jiū）团（tuán）队表（biǎo）示，整（zhěng）合大鼠脊髓，让自旋（xuán）机器（qì）人拥有更（gèng）自（zì）然的（de）行走（zǒu）节奏（zòu）。研（yán）究负责（zé）人Martha Gillett说，自旋（xuán）机器（qì）人（rén）是交互式生物设（shè）备的（de）开端，可能会在医（yī）学和神经计（jì）算（suàn）方（fāng）面有应（yīng）用（yòng）。自旋机器（qì）人的构造过程首先（xiān）由研究人员3D打印出一（yī）个小（xiǎo）小（xiǎo）的骨（gǔ）架，这个骨架由两根柱子组成的腿部和一个柔性背骨组（zǔ）成，整个骨架的宽度只有几（jǐ）毫米。

然（rán）后，研究小组在骨（gǔ）架上种（zhǒng）上了肌（jī）肉细胞，让其长成肌肉组（zǔ）织（zhī）。最后一部分是整合了来自（zì）大鼠的（de）一段腰椎脊髓。研究人员特别选择了（le）腰部（bù）脊（jǐ）髓，因为之前的研究表明，腰部脊（jǐ）髓容（róng）纳（nà）了控制下（xià）肢（zhī）行走（zǒu）时左右交替的神经回路。

研（yán）究（jiū）小组的部分（fèn）研究内容包括设计出一种方法来提取完（wán）整的脊髓（suǐ），并将其与生物机器人结合（hé）在一起，将肌（jī）肉和（hé）神经组织一起培养。他们还必须以神经元（yuán）与肌肉（ròu）形成（chéng）连接的方式完成（chéng）所有这（zhè）些工作。该团队表示，研（yán）究人（rén）员在自（zì）旋机器人中看到了自发的肌（jī）肉收（shōu）缩，这表明所需的神经肌肉连（lián）接已经形成了信号。

后来，科（kē）学（xué）家们通过添（tiān）加（jiā）谷氨酸（suān）这种神经递质，促（cù）使神经细胞发出（chū）信（xìn）号，让肌肉（ròu）收（shōu）缩，从而验证了（le）脊髓（suǐ）的功（gōng）能促（cù）进行走。结（jié）果（guǒ）是腿部以自然的（de）行走（zǒu）节奏（zòu）移动，当谷氨酸被冲走后（hòu），旋转机器（qì）人（rén）就停止了行走（zǒu）。研究人员接下来计划进一步完（wán）善小机（jī）器人的动作，让它们的步态更加（jiā）自（zì）然。该团队希（xī）望他们的突（tū）破能够让研（yán）究人（rén）员实时研究ALS等神经退行性疾病。