香港科技大学团队开发全球首个仿生人工纤毛系统
5月8日,记者从香港科技大学获悉,该校机械及航空航天工程学系助理教授胡文琪领衔的研究团队成功研发出全球首个能够模拟人体天然纤毛快速、复杂三维运动的人工纤毛系统,在仿生软材料与微型工程领域取得重要突破。相关研究发表于《自然》,论文题为《三维打印低电压驱动水凝胶纤毛微型致动器》。纤毛是人体内广泛分布的微米级毛状结构,负责清除呼吸道黏液、推动脑脊液循环,并参与生殖相关的生理过程。尽管科研界长期致力于模拟其精密机械特性,但在人工系统中重现其逼真、高速且协调的运动,一直是一项极具挑战性的任务。为此,研究团队通过整合多项前沿技术成功攻克上述难题。团队采用高精度3D打印技术,制备出体积微小且具有高柔韧性的仿生结构,并优化水凝胶的内部结构以加快离子传输速度,从而使人工纤毛实现快速而灵敏的运动。此外,团队自主研发的微型电极系统可对每一根纤毛进行独立控制,实现高度协调且可编程的运动模式。综合上述创新,人工纤毛在运行速度、动作复杂度及耐用性等方面均达......阅读全文
香港科技大学团队开发全球首个仿生人工纤毛系统
5月8日,记者从香港科技大学获悉,该校机械及航空航天工程学系助理教授胡文琪领衔的研究团队成功研发出全球首个能够模拟人体天然纤毛快速、复杂三维运动的人工纤毛系统,在仿生软材料与微型工程领域取得重要突破。相关研究发表于《自然》,论文题为《三维打印低电压驱动水凝胶纤毛微型致动器》。纤毛是人体内广泛分布的微
人工仿生眼或将问世!
1973年,电视观众看到了The Six Million Dollar Man——一部关于一名宇航员利用仿生技术重建身体的电视节目。当时,这个想法似乎很荒谬,该剧的标志性台词--"我们能重建他"--在随后的几年里成为电影中一个广为使用的比喻。跨越45年,仿生技术已经成为医学界的重要组成部分。无论
仿生人工肌肉研究获进展
仿生人工肌肉材料是20世纪90年代迅速发展的一类新型智能材料,正不断地掀起全球科学家的研究热潮,在航空航天、仿生机器人以及生物医疗等工程领域具有重要的应用价值。离子聚合物-金属复合材料(Ionic polymer-metal composites, IPMC),也称为电化学驱动器,是一
我国学者仿生人工肌肉研究取得重要进展
仿生人工肌肉材料是二十世纪90年代迅速发展起来的一类新型智能材料,正不断地掀起全球科学家的研究热潮,在航空航天、仿生机器人以及生物医疗等工程领域具有重要的应用价值。离子聚合物-金属复合材料(Ionic polymer-metal composites, IPMC),也称为电化学驱动器,是一种典型
智能仿生感知系统的柔性人工突触研究获进展
人工智能技术的发展为人机交互、仿生感知系统及智能机器人等领域带来革命性变化,同时也对复杂数据的处理和人机交互界面提出新要求。不同于目前基于软件系统和冯·诺依曼构架计算体系实现的神经网络,人脑运算方式具有高效率和低功耗的特点。因此,通过人工突触器件的制备,在硬件层面上模拟人脑的神经拟态器件,对构建
仿生人工跨膜信号转导研究获进展
近日,华东理工大学化学与分子工程学院、费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心教授包春燕课题组利用折叠体的可控构象改变,设计合成了一种新型人工跨膜信号转导受体分子,该受体分子在插入磷脂膜后可通过加入不同信号分子,实现可逆的折叠和解折叠的跨膜构象改变,进而调控膜另一侧催化水解反应的开启和关闭,实现可控跨膜
中科大成功研制新型仿生人工木材
最近,中国科学技术大学俞书宏团队发展了一种冰晶诱导自组装和热固化相结合的新技术,以传统的酚醛树脂或密胺树脂为基体材料,成功研制了一系列具有类似天然木材取向孔道结构的新型仿生人工木材。该系列仿生人工木材具有轻质高强、耐腐蚀和隔热防火等优点。研究论文8月10日发表在《科学进展》上。 这种新型仿生人
研究开发出仿生光嗅觉共感人工突触器件
近日,陕西科技大学物理与信息科学学院材料原子分子科学研究所尉国栋团队开发出基于BP-C/CNTs (2D/1D)异质结构滤膜的仿生光嗅觉共感人工突触器件,集成了光调制、气体检测和生物突触功能,模拟了多感觉神经元特征。该研究成果发表于Advanced Science上。此器件不仅模拟了电和光刺激下的基
可同时排除质子的仿生人工水通道被开发
水通道蛋白 (AQP) 在介导高选择性超快水传输方面的出色能力激发了超分子单价离子排除人工水通道 (AWC) 的最新发展。基于 AWC 的仿生膜被提议用于海水淡化、水净化和其他分离应用 。虽然最近在合成接近 AQP 的水渗透性和离子选择性的 AWC 方面取得了一些进展,但 AQP 的标志性特征—
先有Nature,后有Science:浙大实现仿生人工牙齿制备!
【研究背景】无机材料,特别是矿物和陶瓷,在现代社会中扮演着重要的角色,但是它们的整体的制造是一个巨大的挑战。实际上,许多无机材料是以粉末形式生产的,然后通过压制和烧结进行固结。然而,通过烧结处理,颗粒间的质量传递往往不足,在大块材料中无法实现完全的颗粒融合,颗粒边界仍然存在。由于内部不连续性,烧
纤毛小根系统
中文名称纤毛小根系统英文名称rootlet system定 义纤毛虫和鞭毛虫中与鞭毛基体结合的微管系统。应用学科细胞生物学(一级学科),细胞结构与细胞外基质(二级学科)
淡水腹纤毛类的大量培养实验——培养淡水腹纤毛类
实验材料绿梭藻仪器、耗材培养基实验步骤1. 用剃刀或别的刀具将容器的底部割下,尽可能多保留容器壁。2. 尽可能多的切掉盖子的中央,但要保持盖子四周完整。3. 切下比框架大 1~2 英寸的 Nitex 滤膜,以便于安装到框架上。
纤毛——细胞的小雷达
“纤毛疾病”是由编码纤毛-中心体复合体相关蛋白的基因突变所导致的一组疾病,这些疾病可以表现为多囊肾、失明、智力迟滞以及肥胖、糖尿病等。在这篇NEJM的文章Ciliopathies中,作者F. Hildebrandt等人向我们介绍了编码纤毛的基因突变以及下游信号转导通路异常在这些疾病的发生中所起的
概述纤毛的形态特征
从一些原核细胞和真核细胞表面伸出的、能运动的突起。鞭毛较长,数目少;纤毛与鞭毛有相同的结构,但较短,数目多。细菌的鞭毛则有完全不同的结构。 鞭毛一般长约150微米,纤毛5~10微米,两者直径相近,为 0.15~0.3 微米。大多数动物和植物的精子都有鞭毛。精子及许多原生动物都以鞭毛或纤毛为运动
淡水腹纤毛类的大量培养实验——腹纤毛虫的浓缩
实验材料绿梭藻仪器、耗材培养基实验步骤1. 用 45~55 μm 的 Nitex 过滤细胞,除去食物残渣。可用干酪包布代替,但细胞有阻塞的可能。2. 将细胞注入浓缩装置中,轻轻地摇动或颠动滤膜,与底部的液体搅动,并始终与液体接触。3. 当大部分液体除去后,用喷瓶将细胞从滤膜上洗下至烧杯中。4. 一次
Cell封面文章:视杆纤毛
利用一种称作低温电子断层扫描术(cryo-electron tomography,cryo-ET)的新技术,来自贝勒医学院的两个研究小组构建出了一个三维图谱,使得我们更好地了解了遗传突变导致视杆纤毛(rod sensory cilium,眼睛中一种光感受器的部分)结构改变以及影响感光
纤毛虫的防治方法
医学教育网小编搜集整理了纤毛虫的防治方法,如下: 1.甲醛溶液浸泡用布缝制成网箱状的网套,深1—1.5米,准确计算水体,用200x10—6-300x10—6甲醛+10克/米3呋喃唑酮浸浴30分钟医学教育|网,浸浴时药物先溶解稀释后均匀泼洒,并在浸浴过程中要注意观察病鱼的活动情况,发现异常放掉布网
纤毛纲的主要特征
纤毛纲(Ciliata)是原生动物门的一个纲。纤毛虫分游泳型和固着型两种类型,他们以纤毛作为运动和摄食的细胞器。纤毛虫是原生动物中最高级的一类,它们有固着的、结构细致的摄食细胞器。固着型纤毛虫大多数有肌原纤维,细胞核有大核(营养核)和小核(生殖核)。纤毛的结构与鞭毛相同,其不同点是纤毛较短,数目较多
黄金硅胶体助仿生鱼趋光“游泳”-可用于开发人工心脏
最近,美国哈佛大学、韩国西江大学等多家大学研究人员合作开发出一种软体机器鱼,能在光的引导下像鳐鱼那样游泳。据称,这项技术最终可用于制造人工心脏。 研究人员在近日出版的《科学》杂志上详细介绍了制造这个机器鱼的过程。因为黄金和硅胶连接最容易,而硅胶的化学性质不活泼,故而他们用黄金制作了鳐鱼骨架,用
李国良:多级次氢键仿生策略人工合成超韧性自修复材料
近年来,受到大自然生物体启发的人工合成智能自修复材料是国际前沿性课题。当材料被赋予自修复性能后,其使用寿命可显著延长,在航空航天、电子器件、化工新能源材料等领域具有非常重要的意义。通过引入超分子键弱相互作用,例如金属配位键、氢键、主客体作用力等,材料可被赋予动态可逆重构功能,进而实现材料损伤的自
仿生材料
由于超疏水材料,特别是表面改性后仿生材料(仿荷叶超疏水或仿壁虎钢毛结构超亲水材料)的接触角的表征因结构的特殊性,测试起来特别困难。现有的理论通常基于Wenzel和Cassie模型。这些理论为我们的分析奠定了一定的基础,而实际应用于本征接触角的表征计算时难度相当大。有一些科研人员力图通过分析表面粗糙度
仿生视觉适应领域取得新进展-提供人工视觉构建新思路
图1(a)人体视觉适应的原理示意图,(b)OAAT的器件结构图,(c)OAAT的光强依赖适应性曲线 在国家自然科学基金项目(批准号:22021002、62075224、62001454)等的资助下,中国科学院化学研究所朱道本研究员和狄重安研究员团队在仿生视觉适应领域取得进展。研究成果以“光强依赖的
不动纤毛综合症的病因
不动纤毛综合症为常染色体隐性遗传。现已证实纤毛轴丝含有100多种多肽,任何1种多肽有缺陷,均可造成同样的病理结果。因此具有明显的遗传异质性。有纤毛蛋白臂部分或完全缺失(单纯外侧或内侧纤毛蛋白臂缺失、或双侧均缺失),有放射辐缺陷者,有中央鞘缺失。也有临床症状典型而纤毛超微结构正常者。其中以纤毛蛋白
皮肤纤毛囊肿的辅助检查
组织病理:囊肿位于真皮深部或皮下组织,呈单叶或多叶性。常见特点为囊腔内出现乳头状突起。囊肿衬以单层立方到柱状纤毛上皮,有些部位衬以假复层上皮。可见灶状鳞状化生。囊肿周围无皮肤附件、腺性结构或肌纤维。
PNAS:细胞纤毛生长的关键蛋白
细胞表面存在微小而关键的毛发状结构,这一结构被称为纤毛(cilia)。日前,宾州大学和加州大学的研究团队鉴定了纤毛生长所需的关键蛋白,文章于一月二十七日发表在美国国家科学院院刊PNAS杂志上。这一发现对人类健康有重要的启示,因为缺乏纤毛会导致严重的疾病,例如多囊肾病、失明和神经学疾病。 “
不动纤毛综合症的简介
发病率约1∶30000~1∶60000。 ICS是一种和遗传有关的纤毛结构缺陷。主要为纤毛蛋白臂或放射辐的缺陷,从而使纤毛运动异常,黏膜上纤毛清除功能障碍,以致造成反复感染。精子尾部是一种特殊的纤毛。当其结构异常时,精子失去运动功能,造成不育。胚胎发育过程中,若纤毛结构异常,由于缺乏正常的纤毛
皮肤纤毛囊肿的症状体征
囊肿通常呈单发性。直径常为数厘米,充满透亮或琥珀色液体。发生于青少年女性的臀部和下肢,个别病例亦见于肩及头部,仅2例发生于男性。
关于纤毛的基本内容介绍
纤毛(cilium):是细胞游离面伸出的能摆动的较长的突起,比微绒毛粗且长,在光镜下能看见。一个细胞可有几百根纤毛。纤毛长约5-10μm,粗约0.2μm,根部有一个致密颗粒,称基体(basalbody)。纤毛具有一定方向节律性摆动的能力。许多纤毛的协调摆动像风吹麦浪起伏,把粘附在上皮表分泌物和颗
中科大:类似猫头鹰羽毛的仿生结构制备有望实现
壁虎能够爬墙是因为脚掌上的微纤毛可产生很强的黏附力,孔雀羽毛五彩斑斓是因为羽毛表面不同的微纤毛能反射不同波长的自然光。然而由于现有微纳米加工手段的缺陷,人类至今还很难有效制备出如此微小尺度的仿生功能结构和器件。中国科学技术大学的一项最新研究成果有望解决这一难题。 该校工程科学学院微纳加工研究团
纤毛本体的相关内容介绍
纤毛本体是由细胞表面向外伸出的细长突起物。外包有一层质膜,内部是由微管组成的轴丝。这些轴丝的横切面则为9×2+2的结构图式,中央为一对中央微管,由中央鞘所包裹。外周是由9组二联体微管规则排列成一圈,每对微管中有一个电子致密度高的称亚微管A,另一个为亚微管B。A管为完全微管,B管为不完全微管。二联