科技前沿:用於建立大鼠神經細胞網絡橋梁的微型機器人
來源:環球科學
發布時間:2021-05-26
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科技前沿:用於建立大鼠神經細胞網絡橋梁的微型機器人

神經元依附在用於(yu) 建立人工神經網絡的磁控微型機器人上。 (圖片來源:Hongsoo Choi(機器人工程學院教授兼主席、論文共同通信作者),DGIST-ETH微型機器人研究中心,DGIST)

隸屬於(yu) 韓國多個(ge) 機構的研究小組製造出能夠在大鼠神經細胞網絡之間建立橋梁的微型機器人。在他們(men) 發表在《科學進展》(Science Advances)雜誌上的論文中,該小組描述了他們(men) 的微機器人是如何構建神經網絡的,以及它們(men) 作為(wei) 神經網絡之間橋梁建設者的作用。

科學家采取了許多方法來研究大腦,其中一種就是嚐試利用神經細胞構建大腦。早前的工作表明,在玻璃板上生長神經細胞網絡是可能的,然而這樣的網絡隻是二維的。在這項新的研究中,研究人員向前邁出了一步,他們(men) 開發了一種利用微型機器人連接二維神經網絡,形成三維神經網絡的方法。

圖片來源:Pixabay

這項工作包括用鍍鎳和鈦的聚合物製造矩形微型機器人(長300微米,寬95微米),並利用外加磁場控製微型機器人的運動。為(wei) 了利用這些機器人,研究人員首先在兩(liang) 片相距僅(jin) 300微米的玻璃上培養(yang) 了兩(liang) 個(ge) 獨立的神經網絡。接下來,他們(men) 在微型機器人表麵培養(yang) 了另一個(ge) 神經網絡。 一旦所有的網絡都生長到位,研究人員將磁場施加於(yu) 機器人上,將其推到另外兩(liang) 個(ge) 神經網絡之間。

圖片來源:Pixabay

另一個(ge) 磁場被用來微調微型機器人相對於(yu) 兩(liang) 個(ge) 網絡的位置。之後研究人員便等待並觀察連接的發生。他們(men) 發現,神經細胞不僅(jin) 從(cong) 微型機器人的兩(liang) 端向兩(liang) 側(ce) 的神經網絡生長,而且兩(liang) 側(ce) 的神經細胞也開始伸向微型機器人上的神經網絡。隨著時間的推移,兩(liang) 個(ge) 原始神經網絡之間形成了一座橋梁。研究人員發現,當他們(men) 對其中一個(ge) 原始神經網絡施加微弱電流時,電信號通過橋梁被傳(chuan) 送到了另一個(ge) 神經網絡,證明神經網絡是按照預期工作的。

研究人員認為(wei) ,建立神經元橋梁以連接已有的神經網絡是可能的。他們(men) 還表示,該方法可用於(yu) 修複神經損傷(shang) 患者的神經網絡。

翻譯:胡舒昶

審校:巢栩嘉

引進來源:Medical Xpress

引進鏈接:https://medicalxpress.com/news/2020-09-microrobots-bridge-rat-nerve-cell.html



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