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

17-06-2025
سبوتيفاي يُحدث ثورة في تنزيل الموسيقى لساعات Wear OS الذكية
تبسّط Spotify تنزيل الموسيقى لساعات Wear OS الذكية، مما يسمح لمستخدمي Premium بإرسال الأغاني مباشرة من هواتفهم التي تعمل بنظام Android، مما يعزز الراحة للاستماع دون اتصال بالإنترنت.
ADVERTISEMENT
27-06-2025
شاشة الموت الزرقاء سيئة السمعة في ويندوز على وشك أن تتحول إلى اللون الأسود
تغير مايكروسوفت شاشتها الأيقونية 'الشاشة الزرقاء للموت' إلى اللون الأسود، كجزء من جهد أوسع لتعزيز مرونة ويندوز وتبسيط تجربة المستخدم أثناء أخطاء النظام.
27-05-2025
تأثير الذكاء الاصطناعي على عمل مبرمجي أمازون: ضغط متزايد وإنتاجية أعلى
تأثير الذكاء الاصطناعي على مبرمجي أمازون: ضغوط متزايدة وإنتاجية أعلى، مع مخاوف من فقدان المهارات الأساسية.
25-07-2025
Teufel's Mynd Speaker: قابلية الإصلاح والصوت مفتوح المصدر يعيدان تعريف تكنولوجيا المستهلك
مكبر الصوت بلوتوث الجديد Mynd من Teufel يدعم قابلية الإصلاح والتصميم مفتوح المصدر، مما يسمح للمستخدمين بإصلاح أجهزتهم الصوتية وتخصيصها بسهولة، مما يقلل من النفايات الإلكترونية.
ADVERTISEMENT
17-07-2025
علماء الفلك يلتقطون أول لمحة لنظام شمسي قيد التكوين
تمكن علماء الفلك من التقاط الصور الأولى لنجم أولي شبيه بالشمس، HOPS-315، وكشفوا عن مركبات تشكل الكواكب في قرصه الكوكبي الأولي بفضل JWST و ALMA.
04-06-2025
ماريو كارت وورلد: اللعبة النهائية لإطلاق نينتندو سويتش 2
اكتشف لماذا من المقرر أن تكون "ماريو كارت وورلد" لعبة الإطلاق المثالية لجهاز نينتندو سويتش 2، والتي تتميز بسباقات تضم 24 لاعبًا، واستكشافًا حرًا، وميزات GameChat جديدة.
05-09-2025
سوق معالجة المياه في الشرق الأوسط يتأهب للنمو وسط ندرة المياه والتحضر
استكشف سوق أنظمة معالجة المياه عند نقطة الدخول في الشرق الأوسط، والذي يُتوقع أن يصل إلى 1,161.1 مليون دولار أمريكي بحلول عام 2033، مدفوعًا بندرة المياه، والتوسع الحضري، والابتكار التكنولوجي.
ADVERTISEMENT
16-06-2025
نينتندو سويتش 2 يحطم الأرقام القياسية للمبيعات، ويصبح أسرع جهاز ألعاب مبيعًا في تاريخ الولايات المتحدة
نينتندو سويتش 2 يحطم الأرقام القياسية للمبيعات في الولايات المتحدة واليابان، ليصبح الأجهزة الأسرع مبيعًا في تاريخ الألعاب ويضع معايير عالمية جديدة.
02-07-2025
الروبوتات في الفنادق: إقامة مستقبلية أم لقاء غريب؟
استكشف كيف تستخدم الفنادق الروبوتات بشكل متزايد لخدمات الضيوف، وردود الفعل المتباينة من المسافرين، ومستقبل الذكاء الاصطناعي في صناعة الضيافة.
17-06-2025
من خلال عيون الروبوت: صانعو البصريات يشكلون مستقبل أجهزة الذكاء الاصطناعي
تستثمر الشركات المصنعة للبصريات بشكل استراتيجي في سوق الروبوتات الشبيهة بالبشر، بهدف تأمين موطئ قدم مبكر في النظام البيئي المزدهر لأجهزة الذكاء الاصطناعي على الرغم من هوامش الربح المنخفضة حاليًا.
ADVERTISEMENT
07-07-2025
Lenovo Chromebook Plus 14: البطل الجديد المتوج لأجهزة Chromebook
اكتشف لماذا يتم الإشادة بجهاز Lenovo Chromebook Plus 14 باعتباره الملك الجديد لأجهزة Chromebook، حيث يقدم شاشة OLED وأداءً قويًا وعمر بطارية استثنائيًا بسعر تنافسي.
22-05-2025
Rainbow Robotics تطلق عجلات متعددة الاتجاهات ومجموعة تطوير لروبوتها ثنائي الذراع
Rainbow Robotics تكشف عن عجلات متعددة الاتجاهات ومجموعة تطوير لروبوتها ثنائي الذراع RB-Y1 في مؤتمر ICRA 2025، مما يعزز من قدرات الروبوتات شبه الإنسانية.
05-08-2025
شاشات قفل الآيفون تحصل على تحول ثلاثي الأبعاد مع مشهد iOS 26 المكاني
اكتشف كيف تحول ميزة المشهد المكاني الجديدة iOS 26 من Apple شاشة قفل iPhone الخاصة بك إلى تجربة ثلاثية الأبعاد ديناميكية. تعرف على كيفية تمكين وتخصيص تأثير الخلفية المبتكر هذا.
ADVERTISEMENT
13-08-2025
الطاقة الشمسية للشرفة: مسارك الميسّر إلى الطاقة النظيفة
استكشف الاتجاه المتنامي لأنظمة الطاقة الشمسية للشرفات، وهو حل عملي لساكني الشقق وأصحاب المنازل الذين يسعون لتوليد طاقتهم النظيفة دون الحاجة إلى تركيبات على الأسطح.
23-06-2025
المصدر المغلق يلتقي بالمصدر المفتوح: اللقاء التاريخي الأول بين غيتس وتورفالدس
التقى بيل جيتس ولينوس تورفالدس، وهما عملاقان في عالم التكنولوجيا، علنًا للمرة الأولى، مما أثار نقاشات حول فلسفاتهما المتناقضة في البرمجيات.
22-07-2025
آيفون القابل للطي من Apple: الرهان على نظام iOS للتغلب على Samsung
سيعتمد هاتف iPhone القابل للطي القادم من Apple على نظام التشغيل iOS والابتكار في البرامج للتنافس مع Samsung، حيث يدخل السوق متأخرًا بسبع سنوات.
ADVERTISEMENT