خلايا دماغ وعضلات حية تشغل روبوتًا حيويًا هجينًا زاحفًا جديدًا

التكنولوجيا اليومية

التكنولوجيا اليومية

·

10/09/2025

button icon
ADVERTISEMENT

كشف العلماء عن روبوت هجين حيوي رائد يتحرك باستخدام خلايا دماغ وعضلات حية مدمجة مع هيكل مطبوع ثلاثي الأبعاد وإلكترونيات لاسلكية. يمثل هذا الابتكار خطوة مهمة في تطوير "عقول" بيولوجية طويلة الأمد للتحكم الروبوتي، ويوفر منصة فريدة لدراسة الحركة والتطبيقات الطبية المحتملة.

نقاط رئيسية

اندماج البيولوجيا والتكنولوجيا

يُظهر الروبوت ذو الشكل الإسفنجي، والذي يتناقض بشكل صارخ مع الروبوتات المعدنية التقليدية، إمكانات الروبوتات اللينة. من خلال مزج خلايا العضلات والدماغ الحية مع هيكل مطبوع ثلاثي الأبعاد ومكونات إلكترونية، أنشأ الباحثون نظامًا هجينًا حيويًا فريدًا. تقوم الخلايا العصبية المعدلة وراثيًا، التي يتم تنشيطها بالضوء، بتحفيز خلايا العضلات المدمجة على الانقباض والارتخاء، مما يتيح الحركة. وهذا يسمح للعلماء بالتحكم في سرعة الروبوت وفترات راحته عن طريق تعديل تردد الضوء.

ADVERTISEMENT

تطوير الروبوتات الهجينة الحيوية

في حين أن الروبوتات الهجينة الحيوية التي تتحكم في الحركة بالكهرباء أو الضوء ليست جديدة تمامًا، فإن إدراج الخلايا العصبية يمثل تقدمًا كبيرًا. يهدف هذا التكامل إلى تعزيز نشاط الروبوتات ومرونتها، وربما غرس شكل من الذاكرة فيها للمهام المتكررة. تسلط الدراسة الضوء على تحدي الحفاظ على الخلايا العصبية الحساسة قابلة للحياة خارج البيئات الخاضعة للتحكم، ومع ذلك تمكنت هذه الروبوتات الهجينة الحيوية من الاحتفاظ بوظيفة الزحف لأكثر من أسبوعين. يُعزى هذا العمر الطويل إلى استخدام تجمعات شبيهة بالكتل من أنواع مختلفة من الخلايا العصبية لتوجيه نشاط العضلات.

ADVERTISEMENT

التطبيقات المحتملة والاتجاهات المستقبلية

بالإضافة إلى استخدامها في الأبحاث، توفر هذه الروبوتات الهجينة الحيوية طريقًا واعدًا للتطبيقات الطبية. يمكن أن يمهد توافقها مع الأجسام الحية الطريق لتشخيصات مبتكرة، وتوصيل الأدوية المستهدف، والإجراءات طفيفة التوغل. تسمح قدرة الروبوتات اللينة على التشوه لها بالتنقل في المساحات الضيقة، ومراقبة النظم البيئية الحساسة، وربما التحرك عبر جسم الإنسان بأضرار أقل.

نجح فريق البحث في إنشاء نقاط اشتباك عصبية كيميائية، مشابهة لتلك الموجودة في جسم الإنسان، عن طريق تضمين خلايا عضلات الفئران في هلام داخل هيكل مطبوع ثلاثي الأبعاد. ثم تم إدخال كتل الأنسجة العصبية، أو الكرات العصبية، التي تحتوي على خلايا عصبية حركية مصممة للاستجابة للضوء. شكلت هذه الكرات العصبية وصلات عصبية عضلية مع الأنسجة العضلية، مما مكن الروبوتات من ضخ المواد الكيميائية التي تتحكم في وظيفة العضلات. وتمت إضافة محور إلكتروني للكشف لاسلكيًا عن نبضات الضوء، وتشغيل النظام، وتشغيل مصابيح LED دقيقة لتحفيز خلايا الدماغ، وترجمة النشاط العصبي إلى حركة.

ADVERTISEMENT

على الرغم من تحركها بوتيرة بطيئة، أظهرت الروبوتات ارتعاشات متزامنة في الساق، مما يشير إلى وجود اتصال وظيفي بين الخلايا العصبية والعضلات. ومن المثير للاهتمام أن بعض الروبوتات استمرت في التحرك حتى بعد إطفاء الضوء، وأظهرت أخرى حركة تلقائية، وهي ظواهر لا يزال الفريق يحقق فيها. تطلبت الروبوتات أيضًا فترات راحة، على غرار الكائنات البيولوجية، وتوقفت حركة أرجلها في النهاية، ربما بسبب تراكم السموم الأيضية. ومع ذلك، توفر هذه "السايبورغ" منصة قيمة لفهم السلوكيات الناشئة في الشبكات العصبية والوصلات العصبية العضلية، مع خطط مستقبلية لاستكشاف ميزات متقدمة مثل التغذية الراجعة الحسية وهياكل العضلات المتنوعة.

قراءة مقترحة

12-08-2025
تسريب ضخم من جوجل يكشف عن تفاصيل كاملة لسلسلة بيكسل 10 قبل الإطلاق
تسريب ضخم يكشف عن تفاصيل واسعة حول هواتف جوجل القادمة Pixel 10 و Pixel 10 Pro و Pixel 10 Pro XL و Pixel 10 Pro Fold، بما في ذلك المواصفات والكاميرات والميزات.
ADVERTISEMENT
21-08-2025
رهان أوراكل بمليار دولار: مركز بيانات يعمل بالغاز يدعم توجّه السحابة للذكاء الاصطناعي
تفيد التقارير أن أوراكل تخطط لإنفاق مليار دولار سنويًا على مركز بيانات جديد يعمل بالغاز في غرب تكساس، مما يسلط الضوء على توسعها القوي في سوق الحوسبة السحابية المدعومة بالذكاء الاصطناعي.
05-08-2025
غالاكسي S26 برو وإيدج يستعدان لتعزيز كبير في البطارية
يشاع أن طرازي سامسونج جالكسي إس 26 برو وإيدج سيتميزان ببطاريات أكبر بنسبة 8%، مما يوفر عمرًا أطول محسّنًا. وقد يشهد طراز إس 26 ألترا أيضًا تحسينات في سرعة الشحن.
20-05-2025
تحديات ردع الهجمات الصينية في الفضاء: تقرير جديد يكشف الصعوبات
تقرير جديد يكشف عن التحديات التي تواجه الولايات المتحدة في ردع الهجمات الصينية على الأصول الفضائية، ويقترح استراتيجيات لتعزيز الأمن في الفضاء.
ADVERTISEMENT
09-08-2025
قد يحتوي المريخ على معدن اكتشف حديثًا
ربما اكتشف العلماء معدنًا جديدًا على المريخ، وهو هيدروكسي سلفات حديدي غير عادي عُثر عليه بالقرب من فالس مارينريس، مما يقدم أدلة حول ماضي الكوكب.
16-06-2025
لوحة المفاتيح بقيمة 3600 دولار: داخل سعي ريان نورباور للحصول على جهاز 'نهاية اللعبة'
استكشف إنشاء لوحة مفاتيح Seneca التي تبلغ تكلفتها 3600 دولار من قبل ريان نورباور، مع تفصيل تصميمها المخصص وابتكاراتها الهندسية والفلسفة وراء بناء تجربة الكتابة "النهائية".
28-07-2025
إيران تتخلى عن نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) لصالح نظام بيدو الصيني: إعادة تشكيل تكنولوجيا السفر في الشرق الأوسط والسيادة الرقمية
تنتقل إيران من نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) إلى نظام بيدو الصيني، مما يؤثر على تكنولوجيا السفر والسيادة الرقمية في الشرق الأوسط. استكشف الآثار المترتبة على السياحة والبنية التحتية الرقمية العالمية.
ADVERTISEMENT
21-07-2025
عودة كومودور المحفوفة بالمخاطر: هل يمكن للحنين إلى الماضي أن يدعم حقبة جديدة؟
يحاول كريستيان سيمبسون إحياء علامة كومودور التجارية الشهيرة، بإطلاق جهاز كومودور 64 ألتميت. هل يمكن للحنين إلى الماضي وشغف المجتمع التغلب على تحديات السوق وتجزئة الملكية؟
28-05-2025
SpaceX تطلق صاروخ Super Heavy-Starship في اختبارها التاسع بعد فشل سابق
تقرير شامل عن إطلاق SpaceX لصاروخ Super Heavy-Starship في اختبارها التاسع، مع تفاصيل عن الأداء والتحديات المستقبلية.
03-07-2025
تطهير كلمات مرور Microsoft: ما تحتاج إلى القيام به قبل أغسطس
تتخلص Microsoft تدريجيًا من دعم كلمات المرور في تطبيق Authenticator الخاص بها بحلول أغسطس 2025، وتحث المستخدمين على التبديل إلى مفاتيح المرور الأكثر أمانًا. تعرف على سبب كون مفاتيح المرور أكثر أمانًا وكيفية إجراء هذا الانتقال.
ADVERTISEMENT
22-07-2025
ورد أن المملكة المتحدة تخلت عن مطالبها بوجود باب خلفي لتشفير Apple بعد ضغوط من الولايات المتحدة
ورد أن حكومة المملكة المتحدة تتراجع عن مطالبها بالوصول الخلفي إلى تشفير iCloud الخاص بشركة Apple، بعد ضغوط من الولايات المتحدة، مما يمثل انتصارًا للخصوصية الرقمية.
14-08-2025
عازف الدرامز الروبوتي ينبض على إيقاع ابتكار الذكاء الاصطناعي
اكتشف كيف يتعلم روبوت بشري العزف على الطبول من خلال المحاكاة والتدريب المدعومين بالذكاء الاصطناعي، مما يمهد الطريق للروبوتات في الموسيقى وما بعدها.
09-09-2025
وفاة مهندس مايكروسوفت المأساوية تثير احتجاجاً ضد "ثقافة الإفراط في العمل" في صناعة التكنولوجيا
عائلة براتيك باندي، مهندس مايكروسوفت من أصل هندي البالغ من العمر 35 عامًا والذي توفي في حرم الشركة، تحث شركات التكنولوجيا على معالجة "ثقافة الإفراط في العمل" وتعزيز توازن أفضل بين العمل والحياة.
ADVERTISEMENT
18-06-2025
عودة الكابتن كيرك: كوميك ستار تريك جديد يستكشف 'السفينة الفضائية الأخيرة' خلال 'الاحتراق'
تعلن IDW Publishing عن 'Star Trek: The Last Starship'، وهي سلسلة قصص مصورة جديدة تعيد الكابتن كيرك إلى الحياة خلال حقبة 'The Burn'، واعدة بتقديم رؤية جديدة للبطل الأيقوني.
25-06-2025
الرجل الحديدي في الحياة الواقعية: أول روبوت بشري يعمل بالطاقة النفاثة في العالم يحلق في السماء
أجرى المعهد الإيطالي للتكنولوجيا (IIT) بنجاح أول رحلة لـ iRonCub3، أول روبوت بشري يعمل بالطاقة النفاثة في العالم، مما يمثل قفزة كبيرة في مجال الروبوتات.
24-07-2025
وحدة تحكم DualSense تحصل على اقتران متعدد الأجهزة في تحديث PS5 الجديد
يقدم تحديث PS5 القادم من سوني إقرانًا متعدد الأجهزة لوحدة تحكم DualSense، مما يبسط التجربة للاعبي الكمبيوتر عن طريق إلغاء الحاجة إلى إعادة المزامنة المستمرة عند التبديل بين وحدات التحكم وأجهزة الكمبيوتر.
ADVERTISEMENT