
本日,當你因嚴峻受傷、年邁或像肌萎縮性脊髓側索硬化癥(ALS)和多發性硬化癥(MS)等疾病而沒法挪動時,肌肉萎縮往往是不可避免的。然而,哈佛大學的研究人員正在軟體機械人中看到了期望,有朝一日可認為沒法自身著手的病人拉伸和收縮肌肉。
哈佛大學的工程師們正在小鼠身上測試了一種新的機器刺激體系,成功地防備或輔佐它們由肌肉萎縮中規復。該團隊將"軟體機器人安裝"植入小鼠的后肢,并將其固定正在一個近似石膏的圍欄中約兩周工夫。雖然對照組未經處置懲罰的肌肉如預期的那樣萎縮,但主動刺激的肌肉顯示出退化的淘汰。研究人員以為,他們的體系終極能夠招致植入物匡助人類實現萎縮。
它的遠景來自于其引誘小的機器性肌肉拉傷的才能,它反應了活動中的自然刺激。別的,正在連結萎縮的與此同時,該設備并沒有招致任何嚴峻的組織炎癥或傷害。"論文的高等作者、哈佛大學懷斯學院工程系的大衛-穆尼博士說:"有一個很好的機遇,共同的軟體機器人要領及其對肌肉組織的共同危害能夠開拓疾病或損傷的機器醫治門路。
這類抗萎縮體系被稱為MAGENTA("機器活性凝膠-彈性體-鎳鈦合金組織粘合劑"的簡稱),包含一個由鎳鈦合金制成的工程彈簧,這是一種外形影象合金(SMA),加熱后能夠快速啟動。研究人員用一個有線的微處理器單位操縱彈簧,該單位肯定肌肉收縮和拉伸的頻次和持續時間。
該系統還包孕一個構成設備主體的彈性體矩陣,為加熱的SMA給予絕緣。另外,一層"堅固的粘合劑"使MAGENTA取肌肉的自然活動軸保持一致,與此同時將刺激傳到肌肉組織深處。
"第一作者、Wyss技術開發研究員Sungmin Nam博士說:"雖然未經處置的肌肉和用該設備處置但未受刺激的肌肉在此時代較著瘦削,但主動受刺激的肌肉顯示出肌肉瘦削的淘汰,""我們的要領還能夠增進在三周固定時代已損失的肌肉質量的規復,并引誘激活已知導致蛋白質分解和肌肉發展的關鍵生物化學機器傳導門路。
該團隊還試驗了一個無線版本,運用激光而這不是電線來驅動SMA彈簧。雖然這類要領因為脂肪組織吸收了一些激光而顯示出結果下落,但研討人員以為這類要領仍舊具有潛力,值得進一步研討。