微型機(jī)器人用于在大鼠神經(jīng)細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)之間架起橋梁

韓國多家機(jī)構(gòu)的一組研究人員創(chuàng)造了微型機(jī)器人，能夠充當(dāng)大鼠神經(jīng)細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)之間的橋梁。在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上發(fā)表的論文中，該小組描述了他們的微型機(jī)器人是如何構(gòu)建的，以及它們?nèi)绾魏芎玫爻洚?dāng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之間的橋梁建設(shè)者。

科學(xué)家們采取了多種方法來研究大腦。一種方法是嘗試用神經(jīng)細(xì)胞培育大腦。先前的工作表明，可以在玻璃板上生長神經(jīng)細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然，這種網(wǎng)絡(luò)是二維的。在這項(xiàng)新的努力中，研究人員通過設(shè)計(jì)一種使用微型機(jī)器人連接 2D 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法，朝著創(chuàng)建 3D 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)邁出了一步。

這項(xiàng)工作包括用涂有鎳和鈦的聚合物制造矩形微型機(jī)器人(長 300 微米，寬 95 微米)。微型機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)是通過施加外部磁場(chǎng)來控制的。為了利用這種機(jī)器人，研究人員首先在一塊玻璃板上生長了兩個(gè)獨(dú)立的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，兩個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相距僅 300 微米。接下來，他們?cè)谖⑿蜋C(jī)器人的表面生長了另一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。一旦所有網(wǎng)絡(luò)都生長并就位，研究人員就施加磁場(chǎng)到機(jī)器人將其推入其他兩個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之間的位置。另一個(gè)磁場(chǎng)用于微調(diào)微型機(jī)器人相對(duì)于兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的位置。然后研究人員只是等待并觀察事件的發(fā)展。他們發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)細(xì)胞不僅從微型機(jī)器人的兩端向其他神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)生長，而且其他網(wǎng)絡(luò)也開始接觸微型機(jī)器人上的網(wǎng)絡(luò)。隨著時(shí)間的推移，兩個(gè)原始神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之間形成了一座橋梁。研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)他們對(duì)其中一個(gè)原始網(wǎng)絡(luò)施加輕微的電荷時(shí)，它會(huì)通過橋傳輸?shù)搅硪粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)，證明它按預(yù)期工作。

研究人員認(rèn)為，作為連接現(xiàn)有神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)努力的一部分，有可能建立神經(jīng)元橋，并且還指出，它可能會(huì)用于修復(fù)受傷患者的神經(jīng)。

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