來(lái)自伊利諾伊大學(xué)的研究人員團(tuán)隊(duì)在過(guò)去幾年中一直致力于開(kāi)發(fā)一類(lèi)新的生物機(jī)器人，這些機(jī)器人使用肌肉細(xì)胞、3D打印的支架，以及電子和光學(xué)脈沖移動(dòng)制成?，F(xiàn)在，團(tuán)隊(duì)決定分享其研究成果，以幫助其他人(具有工具和技能)制作自己的3D打印生物機(jī)器人。

構(gòu)建當(dāng)代生物機(jī)器人的文章發(fā)表在最近的NatureProtocols雜志上，標(biāo)題為"肌肉動(dòng)力生物機(jī)器的設(shè)計(jì)、制造和表征的模塊化方法"。論文第一作者、生物工程系的博士后研究員RituRaman解釋說(shuō)，"該協(xié)議涵蓋了構(gòu)建生物機(jī)器人的每一步，從'3D打印骨架到組織工程的骨骼肌致動(dòng)器'。本文還列出了每一件設(shè)備、每個(gè)工具，以及過(guò)程中使用的每個(gè)部分，以幫助個(gè)人或團(tuán)隊(duì)可以創(chuàng)建他們自己的生物機(jī)器人。"

顯然，并不是每個(gè)制造商或3D打印愛(ài)好者都將具備創(chuàng)建生物機(jī)器人的條件，因?yàn)樵撨^(guò)程需要一些科學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，以及某些生物材料。相反，指南為任何想要重新創(chuàng)建生物機(jī)器人或研究開(kāi)發(fā)自己的生物機(jī)器人的科學(xué)家或研究人員提供了"一站式參考"。

由伊利諾伊大學(xué)開(kāi)發(fā)的小于1cm大小的生物機(jī)器人可以適用于許多不同的應(yīng)用，并且顯示出顯著的潛力。正如研究所指出的，生物機(jī)器人有一天可以展示復(fù)雜的行為，包括自組裝、自組織、自愈，以及適應(yīng)最適合它們組合和功能的環(huán)境。

這種適應(yīng)性是推進(jìn)生物機(jī)器人的主要方法之一：通過(guò)將生物材料并入其中，生物機(jī)器人能夠響應(yīng)于其環(huán)境或記錄它們。根據(jù)伊利諾伊大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)稱，生物機(jī)器人可以用于健康、傳感和環(huán)境應(yīng)用。

伊利諾伊大學(xué)生物工程系主任RashidBashir說(shuō)："本文的目的是提供詳細(xì)的指南和協(xié)議，以便其他人可以很容易地重復(fù)工作，并幫助進(jìn)一步滲透'生物學(xué)'，以便其他研究人員和教育工作者可以擁有這些工具和知識(shí)來(lái)建立這些生物混合系統(tǒng)，并嘗試應(yīng)對(duì)作為一個(gè)社會(huì)所面臨的健康、醫(yī)學(xué)和環(huán)境中的挑戰(zhàn)。

通過(guò)提供用于制造3D打印生物機(jī)器人的"配方"(一個(gè)過(guò)程大約需要八天)，研究人員希望加速生物機(jī)器人和組織工程領(lǐng)域的3D打印技術(shù)的發(fā)展。3D打印在開(kāi)發(fā)生物機(jī)器人方面也發(fā)揮了關(guān)鍵作用，為研究人員提供了"用生物學(xué)構(gòu)建所需的工具"。

Raman表示："我們重新設(shè)計(jì)了3D打印注塑模具，以產(chǎn)生可以手動(dòng)轉(zhuǎn)移到任何種類(lèi)的生物機(jī)器人骨架的骨骼肌環(huán)。"這些肌環(huán)顯示出產(chǎn)生被動(dòng)和類(lèi)似于由肌肉條產(chǎn)生的主動(dòng)張力。