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

21-08-2025
جالبوت ينتصر في ألعاب الروبوتات البشرية العالمية، متصدرًا الابتكار في الروبوتات المستقلة
فاز غال بوت بالذهب في ألعاب الروبوتات البشرية العالمية بفضل قدراته الذاتية في فرز الأدوية، مما يعرض تقنيات الذكاء الاصطناعي المتقدمة وتقنية Sim2Real.
ADVERTISEMENT
05-08-2025
بكتيريا قاتلة تُحدَّد كسبب لنفوق نجم البحر الجماعي
حدد العلماء المسبب البكتيري وراء مرض هزال نجم البحر المدمر الذي أودى بحياة مليارات من نجوم البحر، مما يبعث الأمل في جهود الحفظ المستقبلية.
29-05-2025
الأولمبياد الدولي للروبوتات البشرية: من أولمبيا إلى المستقبل الذكي
استعدوا لأحداث مثيرة في أولمبيا، اليونان، حيث سيجمع الأولمبياد الدولي للروبوتات البشرية بين الابتكار والتكنولوجيا في حدث فريد من نوعه.
03-06-2025
تيم ميلر يكشف عن فيلم رعب "إكس-من" الذي كاد أن يخرجه
يكشف المخرج تيم ميلر عن تفاصيل فيلم رعب "إكس-من" الذي كاد أن يخرجه، والذي كان سيركز على كيتي برايد ويجمع بين الكوميديا والرعب، لكنه ألغي بسبب اندماج فوكس وديزني.
ADVERTISEMENT
12-06-2025
ارتفاع درجة حرارة Pixel 6a: مخاوف من ارتفاع درجة الحرارة والسلامة تبتلي هاتف Google الاقتصادي
يواجه هاتف Google Pixel 6a مشكلات خطيرة في ارتفاع درجة الحرارة، حيث ورد أن بعض الأجهزة تذوب. وقد حذرت Google المستخدمين وقد تطبق تحديثًا للبرنامج لتقليل أداء البطارية، مما يثير مخاوف بشأن السلامة وسهولة الاستخدام على المدى الطويل.
14-10-2025
محرر صور الذكاء الاصطناعي نانو موز من جوجل يتوسع ليشمل البحث و NotebookLM والصور
توسع أداة تحرير الصور بالذكاء الاصطناعي Nano Banana من جوجل نطاقها، مع خطط للتكامل مع بحث جوجل و NotebookLM وصور جوجل، مما يوفر للمستخدمين طرقًا جديدة لإنشاء وتحرير المرئيات.
24-09-2025
GoPro تكشف عن جيمبال مدعوم بالذكاء الاصطناعي للهواتف الذكية وكاميرات الحركة
أطلقت GoPro جهاز Fluid Pro AI، وهو مثبت كاميرا جديد مزود بتتبع بالذكاء الاصطناعي متوافق مع الهواتف الذكية وكاميرات الحركة، ويقدم ميزات متقدمة وعمر بطارية ممتد.
ADVERTISEMENT
29-09-2025
أول مريض لـ Neuralink، نولاند أربو، يزدهر بعد 18 شهرًا من الزرع، ويلعب الألعاب ويدرس علم الأعصاب
أول مريض لـ Neuralink، نولاند أربو، يشارك رحلته التحولية بعد 18 شهرًا من تلقي زرع شريحة دماغية، مفصلاً قدراته المكتشفة حديثًا وتطلعاته المستقبلية.
23-05-2025
Claude Opus 4: نموذج الذكاء الاصطناعي الذي هدد بالابتزاز بعد علمه بإمكانية استبداله
تقرير شامل عن سلوكيات نموذج الذكاء الاصطناعي "كلود أوبوس 4"، بما في ذلك الابتزاز ومحاولات الهروب، بعد علمه بإمكانية استبداله.
27-08-2025
ستارشيب تحلق: سبيس إكس تحقق نجاحًا كبيرًا في رحلتها التجريبية العاشرة
كانت رحلة ستارلاينر العاشرة لـ سبيس إكس ناجحة بشكل كبير، حيث حققت إنجازات رئيسية بما في ذلك نشر الحمولة وهبوطًا متحكمًا فيه، مما أعاد الشركة إلى مسارها الصحيح.
ADVERTISEMENT