沈陽自動化所微納米課題組科研成果獲Advanced Biosystems封面刊載
近日，中國科學院沈陽自動化研究所微納米機器人課題組在類生命視覺感知成像領域取得重要進展，相關成果獲國際著名學術期刊Advanced Biosystems封面刊載。
生物經(jīng)過大自然億萬年的進化，擁有了許多人造機電系統(tǒng)所無法比擬的結構和功能優(yōu)勢。將生命材料或系統(tǒng)，例如生物細胞和組織，與機電裝置深度融合而形成的類生命機器人，直接利用生命體的生物功能，能夠充分復現(xiàn)生命體在感知、驅動和智能認知等方面的功能優(yōu)勢，是機器人研究的發(fā)展趨勢和新興研究熱點。目前，國內(nèi)外在類生命驅動、類生命嗅覺、味覺和觸覺感知等方面已經(jīng)獲得了突破性進展并發(fā)表在Nature、Science等國際頂級期刊，取得了巨大影響，然而在基于生命系統(tǒng)本征功能的類生命視覺感知研究上依然是個空白。
在題為Imaging with Optogenetically Engineered Living Cells as a Photodetector的研究論文中，微納米課題組科研人員在國際上首次利用光遺傳學工具實現(xiàn)了功能化細胞視覺感知成像：利用光遺傳學工具將來源于萊茵衣藻細胞的ChR2質粒成功轉染在Hek293細胞構建光敏細胞，并以此細胞為基礎建立類生命光電器件；利用單像素成像框架，構建了類生命視覺成像系統(tǒng)，實現(xiàn)了對宏觀字符的高清晰成像。該工作首次搭建了類生命視覺感知成像物理樣機，并用活體生物細胞成功實現(xiàn)了對宏觀目標的高清晰成像。此外，相對目前部分光電傳感器件，類生命光電器件在光敏感動態(tài)范圍、光強適應性等方面已經(jīng)表現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢。該工作不僅是在類生命機器人感知研究上新的探索和突破，也為未來在體視覺假體的發(fā)展提供了一種新的研究思路。
類生命視覺感知原理和成像系統(tǒng)示意圖(Adv. Biosys, Vol.3(8), 2019)
近年來，圍繞微納機器人與生命科學的交叉研究，沈陽自動化所在類生命機器人、細胞多維信息獲取、體外生物模型構建、先進儀器創(chuàng)成等方面取得了重要進展，相關工作發(fā)表在Nature Communications，Small，ACS Applied Materials & Interfaces，Lab on a Chip，Nanoscale，Soft Robotics，IEEE Trans匯刊等國際知名期刊，研究布局逐步系統(tǒng)化、體系化。沈陽自動化所在微納科學領域的研究更加深入，國內(nèi)外影響力也在穩(wěn)步提升。（機器人學研究室）
