可伸縮納米線探針技術(shù)助力半機(jī)器人距離現(xiàn)實(shí)邁進(jìn)一大步

來自英國(guó)薩里大學(xué)、美國(guó)哈佛大學(xué)和韓國(guó)延世大學(xué)的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)，日前攻克了制造可伸縮納米探針陣列的難題，用超小型三維納米線晶體管探針，記錄了人類心臟細(xì)胞和初級(jí)神經(jīng)元的內(nèi)部工作情況。這項(xiàng)研究使機(jī)器增強(qiáng)型人類，或科幻小說中所稱的半機(jī)器人距離現(xiàn)實(shí)邁進(jìn)了一大步。

從細(xì)胞中讀取電子活動(dòng)的能力是許多生物醫(yī)學(xué)程序的基礎(chǔ)，如繪制大腦活動(dòng)圖譜和神經(jīng)修復(fù)術(shù)等。因此，開發(fā)一種用于探查細(xì)胞內(nèi)電生理學(xué)的新工具，可以更深入地了解細(xì)胞和其組織的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，開拓人機(jī)界面研究的新方向。最新研制的這種超小型U型納米線場(chǎng)效應(yīng)晶體管探針陣列，能清晰地記錄初級(jí)神經(jīng)元的內(nèi)部活動(dòng)，并且該設(shè)備還具有多通道記錄能力。

研究人員認(rèn)為，超小型、靈活的納米線探針可能是一個(gè)非常強(qiáng)大的工具，因?yàn)樗鼈兛梢詼y(cè)量具有振幅的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)，可以與膜片鉗技術(shù)相媲美。由于該設(shè)備具有可伸縮的優(yōu)點(diǎn)，所以它引起的人體不適比較小，且不會(huì)對(duì)細(xì)胞造成致命損害。通過這項(xiàng)工作，研究人員還清楚地發(fā)現(xiàn)尺寸和曲率是如何影響設(shè)備內(nèi)化作用和細(xì)胞內(nèi)信號(hào)記錄的。

研究人員指出，未來人與機(jī)器之間出現(xiàn)交集是不可避免的。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，這些探測(cè)器將會(huì)極大提升人類探索人機(jī)界面的能力，最終促進(jìn)人類研制出先進(jìn)的高分辨率腦機(jī)接口，使半機(jī)器人成為現(xiàn)實(shí)。

該研究成果發(fā)表于7月1日出版的《自然·納米技術(shù)》上。(記者田學(xué)科)

總編輯圈點(diǎn)

人們最熟悉的機(jī)器增強(qiáng)型人類莫過于鋼鐵俠，雖然現(xiàn)實(shí)技術(shù)水平與鋼鐵俠的裝備還有很大距離，但這一方向的研究卻不是癡心妄想。美軍方很早就開始支持類似的項(xiàng)目，譬如著名的外骨骼機(jī)器人，在軍用領(lǐng)域具有極大的價(jià)值。而今小型靈活的納米線探針出現(xiàn)，無疑讓人與機(jī)器之間的互動(dòng)更精準(zhǔn)也更密切，它可以讓操作者的反應(yīng)和直覺更靈敏地傳達(dá)給機(jī)器，也讓機(jī)器的感應(yīng)更真實(shí)反饋給人類，這是人機(jī)交互上巨大的進(jìn)步，也是必然邁出的一步。

關(guān)鍵詞： 可伸縮納米線探針技術(shù)