خلايا دماغ وعضلات حية تشغل روبوتًا حيويًا هجينًا زاحفًا جديدًا

التكنولوجيا اليومية

التكنولوجيا اليومية

·

10/09/2025

button icon

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.

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.

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.

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

22-09-2025
تفكيك آيفون إير من iFixit: كشف أسرار تصميم أبل فائق النحافة
يكشف تفكيك iFixit لهاتف iPhone Air عن هندسة Apple المبتكرة لأرفع هواتفها حتى الآن، بما في ذلك هضبة الكاميرا، ومنفذ USB-C المطبوع ثلاثي الأبعاد، وقابلية الإصلاح المحسّنة.
09-06-2025
نزال كوني: مجموعتان مجرتان تستعدان للاصطدام الثاني
مجموعتان من العناقيد المجرية داخل نظام PSZ2 G181 تستعدان لاصطدام ثانٍ، وهو حدث كوني نادر يقدم رؤى جديدة حول اندماجات العناقيد المجرية منخفضة الكتلة.
22-05-2025
ناشرو الأخبار يتهمون جوجل بسرقة المحتوى عبر وضع الذكاء الاصطناعي
ناشرو الأخبار في الولايات المتحدة يتهمون جوجل بسرقة المحتوى عبر وضع الذكاء الاصطناعي الجديد، مما يؤثر سلبًا على حركة المرور والإيرادات.
22-05-2025
الصين تتصدر سباق القوة الحاسوبية الفضائية المعتمدة على الذكاء الاصطناعي
تقرير شامل عن إطلاق الصين لكوكبة حاسوبية مدارية، وتأثيرها على سباق الفضاء والذكاء الاصطناعي.
06-10-2025
أوبن آي وآيف يواجهان انتكاسات تقنية في مشروع الأجهزة الطموح للذكاء الاصطناعي
تواجه شركة أوبن أي آي والمصمم جوني إيف تحديات تقنية وخصوصية كبيرة في تطوير جهاز الذكاء الاصطناعي المبتكر بدون شاشة، مما يؤدي إلى تأخيرات في المشروع بينما يعملون على ريادة الجيل القادم من أجهزة الذكاء الاصطناعي الاستهلاكية.
20-05-2025
OpenAI تكشف عن خطط دمج نماذج متعددة في GPT-5
تخطط OpenAI لدمج نماذج متعددة في GPT-5، مما يسهل على المستخدمين الوصول إلى الوظائف المختلفة دون الحاجة للتبديل بين النماذج.
18-08-2025
تحديث ويندوز 11 24H2 مرتبط بأعطال أقراص SSD/HDD وتلف البيانات
يُقال إن تحديث ويندوز 11 24H2 من مايكروسوفت يتسبب في أعطال محركات التخزين ومشاكل تلف البيانات للمستخدمين، خاصة مع عمليات الكتابة المكثفة.
21-08-2025
دورة الضجيج حول الذكاء الاصطناعي تتسارع بشكل كبير، مدفوعة بـ ChatGPT وتغير التوجهات
تحليل بيانات هاكر نيوز يكشف عن ارتفاع هائل في مناقشات الذكاء الاصطناعي، خاصة بعد إصدار ChatGPT، مما يشير إلى تسارع كبير في دورة الضجة حول الذكاء الاصطناعي وتحول في الرأي العام.
05-09-2025
Space Travel Could Rapidly Age Your Cells, New Study Finds السفر إلى الفضاء يمكن أن يسرّع شيخوخة خلاياك، دراسة جديدة تكشف
دراسة جديدة تكشف أن السفر إلى الفضاء يمكن أن يُسرّع من شيخوخة الخلايا الجذعية الدموية، مما يثير القلق بشأن صحة رواد الفضاء في المهام الطويلة ويقدم رؤى للاستكشاف المستقبلي.
19-08-2025
جوجل ترجمة تستعد لقفزة في الذكاء الاصطناعي بنماذج متقدمة وتعلم قائم على الألعاب
يُقال إن ترجمة جوجل (Google Translate) تحصل على ترقية كبيرة بالذكاء الاصطناعي مع نماذج ترجمة متقدمة وميزات تعلم محببة شبيهة بـ "دوولينجو" (Duolingo)، مما يعزز الدقة ومشاركة المستخدم.
16-09-2025
من ساحة المعركة إلى حلبة الرقص: روبوت عسكري يستهل مشواره كمنسق موسيقى
اكتشف كيف تولى روبوت بشري عسكري، فانتوم، دورًا جديدًا كمنسق موسيقى (دي جي) في ملهى ليلي، مما يبرز القدرات المتوسعة للروبوتات المتقدمة.
25-09-2025
سالار دي أويوني في بوليفيا: مرآة عملاقة أم مجرد صحراء رطبة؟
دراسة جديدة تبحث فيما إذا كانت سالار دي أويوني في بوليفيا، أكبر مسطح ملحي في العالم، تعمل حقًا كأكبر مرآة طبيعية على الكوكب، كاشفة عن نتائج معقدة حول خصائصها الانعكاسية.
18-07-2025
وجه الإيموجي المشوه: طريقتك المفضلة التالية للتعبير عن الإحراج
اكتشف الرموز التعبيرية الجديدة القادمة إلى هاتفك، بما في ذلك رمز الوجه المشوه المنتظر بشدة، والمصمم للتعبير عن الحرج والصراع الذهني.
21-05-2025
أبطال الفضاء يعودون إلى الأرض: احتفال في هيوستن مع رواد الفضاء من ناسا
احتفال في هيوستن بعودة رواد الفضاء من ناسا، حيث سيشاركون تجاربهم في محطة الفضاء الدولية ويكرمون المساهمين في مهمتهم.
05-08-2025
أطلق العنان لأقصى أداء: 4 تعديلات أساسية لأندرويد لتجربة سلسة للغاية
اكتشف أربعة إعدادات وتعديلات أساسية لتحسين أداء هاتف Android الخاص بك، مما يجعله يعمل بسلاسة وسرعة أكبر، حتى مع تقدمه في العمر.
21-10-2025
ون بلس 15: بطارية ضخمة وشحن فائق السرعة مُعلن عنهما للهاتف الرائد القادم
تلمح ون بلس إلى هاتفها الرائد القادم ون بلس 15، كاشفة عن بطارية ضخمة بسعة 7300 مللي أمبير وشحن فائق السرعة بقوة 120 واط "سوبر فلاش". تعرف على المزيد حول موعد الإطلاق والميزات.