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近日,中国科学院沈阳自动化研究所微纳米机器人课题组在类生命视觉感知成像领域取得新进展,相关成果获国际学术期刊Advanced Biosystems 封面刊载。 

生物经过大自然亿万年的进化,拥有了许多人造机电系统所无法比拟的结构和功能优势。将生命材料或系统,例如生物细胞和组织,与机电装置深度融合而形成的类生命机器人,直利用生命体的生物功能,能够充分现生命体在感知、驱动和智能认知等方面的功能优势,是机器人研究的发展趋势和新兴研究热点。目前,国内外在类生命驱动、类生命嗅觉、味觉和触觉感知等方面已经获得了突破性进展,然而在基于生命系统本征功能的类生命视觉感知研究上依然是个空白。

  

期刊封面

 

类生命视觉感知原理和成像系统示意图(Adv. Biosys, Vol.3(8), 2019) 

在题为Imaging with Optogenetically Engineered Living Cells as a Photodetector  的研究论文中,微纳米课题组科研人员在国际上首次利用光遗传学工具实现了功能化细胞视觉感知成像:利用光遗传学工具将来源于莱茵衣藻细胞的ChR2质粒成功转染在Hek293细胞构建光敏细胞,并以此细胞为基础建立类生命光电器件;利用单像素成像框架,构建了类生命视觉成像系统,实现了对宏观字符的高清晰成像。该工作首次搭建了类生命视觉感知成像物理样机,并用活体生物细胞成功实现了对宏观目标的高清晰成像。此外,相对目前部分光电传感器件,类生命光电器件在光敏感动态范围、光强适应性等方面已经表现出了显的优势。该工作不仅是类生命机器人感知研究中新的探索和突破,也为未来在体视觉假体的发展提供了一种新的研究思路。

相关:https://doi.org/10.1002/adbi.201800319

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