基因工程菌製成的生物感測機器人

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美國卡內基梅隆大學的研究人員將基因工程菌、柔性LED電路、柔性氣動執行器製成生物感測機器人，可感受環境的化學信號，完成拾放物體的操作。
現有的基因改造技術已經能使細菌感知外界化學信號並發出光信號。人們希望將基因工程菌與機器人相結合，使機器人感知環境並作出特定反應，但目前缺少適用的介導模塊。研究人員利用基因工程菌、柔性LED電路、柔性氣動執行器製成柔性夾具，可響應環境中的化學信號，完成抓取操作。製造時，先在彈性複合材料上鑽小孔，注入基因工程大腸桿菌後用多孔膜封口，形成生物膜。其中，多孔膜孔徑小於0.5μm，可令環境中的IPTG分子（異丙基-d-1-硫代吡喃半乳糖苷）穿過並誘導細菌產生熒光蛋白，同時細胞無法向外擴散，從而維持光信號的穩定。隨後，將LED埋入柔性印刷電路板，可激發熒光蛋白並濾波產生紅色熒光，也可以感受紅色熒光並將其轉化為電脈衝。最後，將LED電路板與生物膜偶聯，應用於柔性機械臂，並組裝成夾具。該夾具能感知環境液體中的IPTG分子並轉化為電信號，並在電信號作用下促使機械臂收縮，從而抓起物體。
這種生物感測機器人製造簡單，還可用於人體環境，拓展了機器人的設計思路，將促進人機交互技術的發展。
（藍海星）
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