加拿大“微型機器手” 可完好抓起細胞
據英國《新科學(xué)家》雜志今日報道,加拿大多倫多大學(xué)開(kāi)發(fā)的新型微型機器手是一對微型的機器鉗子,具有最靈敏的抓握,可抓起和移動(dòng)一個(gè)細胞,而不破壞這個(gè)細胞。此微型機器手可用于組裝細胞到人造組織結構中,或制造微米級和納米級的裝置。
此機器鉗子可施展小到20納牛頓的力,1納牛頓是十億分之一牛頓。加拿大多倫多大學(xué)負責開(kāi)發(fā)此項目的研究人員孫余(音譯)表示,這是機器人首次能感受到它們如此輕微地抓握物體的力量。
相比之下,先前的鉗子要遜色得多,沒(méi)有這么好的力量感覺(jué)。
此機器鉗子不僅能首次感受到它們微弱的抓握力量,還能感受到它們接觸的表面。當它們碰到東西時(shí),它們會(huì )有感覺(jué),因此,在沒(méi)有撞壞之前能幫助它們靠近細胞和其它物體。這種本領(lǐng)意味著(zhù)當連接顯微鏡和適當的軟件時(shí),此機器鉗子可以在無(wú)人控制的情況下自動(dòng)地穩定工作。即使使出它們的渾身力量,它們也只能讓百萬(wàn)分之二克的物體脫離重力的束縛,也就是說(shuō)它們最多能挪動(dòng)百萬(wàn)分之二克的重量。
據悉,此機器鉗子的手臂大約只有3毫米長(cháng),有5根“手指”能抓住直徑10微米大的細胞。在測試抓握較大的心臟細胞時(shí),此機器鉗子在沒(méi)有破壞此細胞的情況下,能抓起和移動(dòng)此細胞。如果用100納牛頓的力抓緊此細胞的話(huà),此機器鉗子破壞此細胞形狀的比率只有15%。
此機器鉗子可以由軟件控制,軟件能識別單個(gè)細胞,并可以在幾秒鐘內移動(dòng)此機器鉗子到合適的位置。孫余表示,這比人還快速。此機器鉗子具有觸感,能知道用多大力才能抓住一個(gè)細胞。在測試時(shí),研究人員還讓此機器鉗子抓起一個(gè)個(gè)細胞,并將它們排列成一線(xiàn),以展現它們的高超本領(lǐng)。
令人高興的是,此機器鉗子相當便宜,大約50美元一個(gè),若批量生產(chǎn)就只需大約10美元就夠了,這是因為它們可由硅片蝕刻制成。此研究成果發(fā)表在最新一期的《微型機械與微型工程學(xué)雜志》上。
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