微納米課題組科研成果獲Nanoscale封面刊載
近日，中國科學(xué)院沈陽自動化研究所機器人學(xué)研究室微納米課題組在類生命機器人感知領(lǐng)域取得最新成果，提出用細胞機械特性來表征光遺傳學(xué)工程化細胞的光響應(yīng)特征，為建立基于活體細胞的生命本征感知器件奠定了基礎(chǔ)。國際著名學(xué)術(shù)期刊Nanoscale（中科院一區(qū)TOP類期刊，影響因子7.233）以outside front cover的形式刊載該研究。
億萬年的進化讓生物系統(tǒng)具備了人工系統(tǒng)所無法比擬的優(yōu)勢，在人工系統(tǒng)上復(fù)現(xiàn)生命系統(tǒng)的優(yōu)勢能夠極大的提高傳統(tǒng)機電系統(tǒng)的特性，這也成為了現(xiàn)代機器人發(fā)展的前沿方向。課題組將生物光遺傳學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合，將可表達出具有高速光敏特性視蛋白的基因轉(zhuǎn)入目標細胞，使目標細胞成為光敏生物單元，進而將該工程化細胞與微納機電系統(tǒng)相融合，構(gòu)建全新的類生命感知器件，期望全面復(fù)現(xiàn)光敏蛋白所具備的本征生物感知特性。這種類生命設(shè)計的其中一個關(guān)鍵問題在于如何檢測細胞的光響應(yīng)特性，該問題的常規(guī)處理方法包括電生理學(xué)或化學(xué)成像等方法，然而上述方法存在過程復(fù)雜或?qū)毎嬖趽p傷等缺陷。課題組提出了一種新的細胞光響應(yīng)特性表征方法，利用光輸入導(dǎo)致細胞機械形變這一物理現(xiàn)象，將超精密檢測與單細胞工程結(jié)合，實現(xiàn)了細胞光響應(yīng)特性的快速表征。相對于傳統(tǒng)的檢測方法，該方法具有更高的通用性和更簡單操作過程，為類生命感知器件的實用化提供了可行的技術(shù)支撐。
近年來，微納米課題組基于生命系統(tǒng)與機電系統(tǒng)相融合的類生命機器人研究理念，圍繞類生命感知、類生命驅(qū)動和類生命智能開展相關(guān)研究。本次封面刊發(fā)的研究成果展現(xiàn)了機器人感知系統(tǒng)由非生命介質(zhì)向生命體介質(zhì)轉(zhuǎn)變的可能性和先進性，向著全面建立類生命機器人系統(tǒng)堅實邁進。課題組該領(lǐng)域的前期成果先后發(fā)表在Nature Communications，Small，ACS Nanoscale，Applied Materials & Interfaces，Lab on a Chip，IEEE Trans匯刊等國際知名期刊，研究布局逐步系統(tǒng)化、體系化，為未來取得更好的成果奠定了工作基礎(chǔ)。Nanoscale是由英國皇家化學(xué)學(xué)會出版的微納工程領(lǐng)域國際知名期刊，此次以封面文章形式發(fā)表微納米課題組的研究成果，表明沈陽自動化所在微納科學(xué)領(lǐng)域的研究更加深入，不斷取得新的進步，國內(nèi)外影響力也在穩(wěn)步提升。
本研究得到了國家自然科學(xué)基金委、中國科學(xué)院、機器人學(xué)國家重點實驗室的大力支持。（機器人學(xué)研究室）
