伊利諾伊大學(xué)分享3D打印生物機(jī)器人制作指南

　　來自伊利諾伊大學(xué)的研究人員團(tuán)隊(duì)在過去幾年中一直致力于開發(fā)一類新的生物機(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)脈沖移動制成。現(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Nature Protocols雜志上，標(biāo)題為“肌肉動力生物機(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Ritu Raman解釋說，“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器’。本文還列出了每一件設(shè)備、每個工具，以及過程中使用的每個部分，以幫助個人或團(tuán)隊(duì)可以創(chuàng)建他們自己的生物機(jī)器人。”

　　顯然，并不是每個制造商或3D打印愛好者都將具備創(chuàng)建生物機(jī)器人的條件，因?yàn)樵撨^程需要一些科學(xué)專業(yè)知識，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Rashid Bashir說：“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來建立這些生物混合系統(tǒng)，并嘗試應(yīng)對作為一個社會所面臨的健康、醫(yī)學(xué)和環(huán)境中的挑戰(zhàn)。

　　通過提供用于制造3D打印生物機(jī)器人的”配方“(一個過程大約需要八天)，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)生可以手動轉(zhuǎn)移到任何種類的生物機(jī)器人骨架的骨骼肌環(huán)。“這些肌環(huán)顯示出產(chǎn)生被動和類似于由肌肉條產(chǎn)生的主動張力。