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恐怖片的既视感 机器人未来将由人体组织制成

2017-03-04 08:41
姚看江湖
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在我们的印象里,机器人都是冷冰冰的钢筋铁骨,但英国牛津大学两位生物医学研究人员Pierre-Alexis Mouthuy和Andrew Carr 却希望改变大家的固有观念。最近,他们发出了一个有点耸人听闻的呼吁:使用真正的人体组织制作机器人。

在最近发表于期刊Science Robotics的文章当中,两人辩称想要制作出真正可工作的肌肉和肌腱移植物,人形机器人将会成为关键工具。

目前,组织工程(tissue engineering)需要使用生物反应器来生长细胞片。这类机器看上去就像是大型鱼缸,当中充满了营养液和化学元素,以供细胞在特质的网格上生长。

但Mouthuy和Carr指出,生物反应器目前还“无法为细胞模拟出真实的机械环境”。也就是说,人类肌肉和肌腱中的细胞是需要围绕着骨骼进行拉伸和移动才能生长的。而如果没有这种自然压力,研究者所生成的组织移植物通常就会存在广泛的结构问题,细胞数量也很低。

这时候,机器人就派上用场了。两位研究者提出了一种“类人生物反应器系统”,其结构、大小和运动方式和人体类似。当机器人与周围环境互动时,它身上的组织就会产生拉伸和扭曲,就好像生长在真人身上一样。

使用这套系统所培养的组织会很健康,也能生长在和替换部位相同的区域。Mouthuy和Carr指出,这对于骨腱肌移植而言帮助尤其大,因为组织之间的连接处经常会发生无法愈合的问题。

那这种类人生物反应器系统会是什么样子的?它可能会基于一部拥有电活性聚合物材质“柔软机器人组织”的人形机器人所打造,而需要生长的肌肉可以附着在其表面来获得锻炼。此外,它还需在表面覆盖上柔软、可拉伸的传感器来监控生长组织的健康程度。

实际上,这种生物反应器的外观可能会和东京大学在2012年展示的Kenshiro机器人非常类似。但它的身体表面将不再使用合成材料,而是真正的人体组织。那些需要进行手部肌腱替换的病人将能和机器人进行互动,而后者的身上就生长着未来替换所用的肌腱移植物。

放眼未来,Mouthuy和Carr认为这将拉开拥有“细胞制动器”的“生物混合人形机器人”问世的序幕。换句话说,这种机器人有点像是终结者,其金属外骨骼上覆盖着人体肌肉、肌腱和皮肤。如果想要制作出真正的人形机器人,我们显然需要使用由细胞组织生成的肌肉骨骼系统,而非弹性聚合物。毕竟这种组织是具备自我修复能力的,也非常适合拉伸和收缩。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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