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美國加州大學(xué)洛杉礬分校的科學(xué)家近日研制出一部用硅材料制造、寬度只有人頭發(fā)絲一半粗細(xì)的自動裝置。該裝置由活的心肌纖維驅(qū)動，是世界第一部將肌肉組織用于驅(qū)動功能的微型機(jī)器。
該裝置是由加州大學(xué)洛杉礬分校的微技術(shù)工程師卡洛斯·蒙泰馬尼奧領(lǐng)導(dǎo)的研究小組研制的。它是一個由寬度為50微米的硅制成的弓形結(jié)構(gòu)。附著在弓形結(jié)構(gòu)底面的是研究小組培育的一束心肌纖維。心肌纖維組織的收縮和放松可促使弓形結(jié)構(gòu)彎曲和伸展，從而為自動裝置的運(yùn)動提供動力。
與需要電力驅(qū)動的微型電動機(jī)相比，用活肌肉組織驅(qū)動的微型機(jī)器是一種極具潛力的替代產(chǎn)品，它可以從葡萄糖（可放在自動裝置活動的工作面上，給肌肉組織供養(yǎng)）中汲取能量，作為動力。據(jù)研究人員介紹，這種利用肌肉驅(qū)動的微型機(jī)器由一道限制性的橫梁固定。一旦撤走橫梁，機(jī)器馬上開始爬行，速度高達(dá)每秒40微米。肌肉自動裝置的向何結(jié)構(gòu)確保其向一個方向推進(jìn)，而不會只在原地伸縮。
蒙泰馬尼奧希望利用這一技術(shù)制造一種神經(jīng)刺激器，幫助膈神經(jīng)受損患者呼吸。膈神經(jīng)通過刺激橫隔膜，產(chǎn)生呼吸運(yùn)動，而膈神經(jīng)受損者通常需要利用呼吸機(jī)來維持正常呼吸。從理論上說，利用取自患者本人心臟的肌肉組織制成的神經(jīng)刺激器能阻止患者身體對植入物的排斥反應(yīng)，同時，刺激器上的肌肉組織也能從人體血糖中獲得動力來源。
