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由心肌、骨骼肌等生命材料驅(qū)動的類生命機器人具有感知、響應和適應動態(tài)變化的環(huán)境載荷的潛力，可用于藥物篩選和毒性評估等相關(guān)領(lǐng)域。然而基于肌肉細胞的類生命機器人的驅(qū)動力較弱，很難通過辨別類生命機器人運動的變化來評估藥物和毒性效果。為了克服這一局限性，韓國科學技術(shù)院的研究者將透明質(zhì)酸修飾的金納米顆粒（HA-AuNPs）引入到三維骨骼肌束中，將該肌束與3D打印的PDMS機械支架結(jié)合，得到的高驅(qū)動性能類生命機器人在不同的藥物刺激下表現(xiàn)出巨大的運動變化。

HA-AuNPs可以維持肌細胞的活性，促進肌細胞的分化和成熟，因此將HA-AuNPs包埋入三維水凝膠肌束中，得到肌束的收縮位移是未引入HA-AuNPs肌束的6.24倍。使用光固化3D打印制作了類生命機器人支架的模具，接下來將PDMS注入該模具中并在70℃烘箱中孵化，由此得到了類生命機器人的機械支架。該支架對機器人的運動具有重要作用，它將肌肉束的水平收縮轉(zhuǎn)變?yōu)榱酥Ъ芪膊康纳舷聰[動，由此可以響應外界刺激快速向前移動。電刺激下該機器人速度達到了2.8 mm/min，比未引入HA-AuNPs的機器人快了6倍，顯示出了強大的運動性能。為測試該機器人在藥物篩選領(lǐng)域的作用，分別使用不同濃度的異丙腎上腺素和異博定溶液刺激肌束，肌束的收縮位移顯著變化；且該機器人在100 nM異丙腎上腺素下速度提高了1.48倍，在10 μM異博定下速度減小了3.93倍，展現(xiàn)出了藥物和毒性效果評估方面的潛力。

本文提出的方法為類生命機器人的發(fā)展鋪平了道路。在未來，可以通過引入神經(jīng)組織，例如運動神經(jīng)元等，來進行神經(jīng)肌肉疾病的藥物篩選。

參考文獻：

1. Dongyeon K, Minkyu S, Jin-Ha C, Jeong-Woo C. Actuation-Augmented Biohybrid Robot by Hyaluronic Acid-Modified Au Nanoparticles in Muscle Bundles to Evaluate Drug Effects [J]. ACS Sensors, 2022, 7(3).