新一代仿生机器人将不仅仅是受大自然启发，它们可能还会使用真实的生物组件。麻省理工学院的生物工程师们对肌肉细胞进行了基因改造，使其能够对光做出反应，这可以用来制造易于控制的机器人肌肉，这些肌肉的外观和行为都将模仿它们所基于的动物。
这是首次对坚韧、有力的骨骼肌进行改造，使其能够对光做出反应。光遗传学研究人员已经对心肌细胞做到了这一点，心肌细胞本身就能跳动——现在，骨骼肌（通常需要一些外部刺激）也能根据光的指令收缩和扩张。麻省理工学院的工程学教授Harry Asada表示，与通过电极刺激肌肉相比，这种方法更有效且更不笨重，尤其对于机器人系统而言，轻量化和移动性是关键。
光遗传学涉及将新的基因引入细胞，使它们对光的脉冲作出反应，通常是激光的短脉冲。Asada的团队与肌母细胞（骨骼肌细胞的培养物）合作，使其表达一种光激活蛋白。他们将几个肌母细胞组合成长的肌纤维，并对其进行20毫秒的蓝光脉冲照射。在下面的视频中，蓝点代表脉冲，你可以看到肌纤维在响应中收缩。有针对性的光束可以使一根纤维收缩，而更弥散的光束可以使整个肌束移动。
更重要的是，这种工程化肌肉相当坚韧——为了测试其力量，研究团队将肌纤维条连接到微孔内两个微小柔性柱上。当肌纤维收缩时，它们会将柱子拉到一起，从而使研究人员能够计算其力量。这甚至可以作为人造肌肉健身房，通过让肌纤维收缩来保持其最佳状态。
其目标是使用工程化肌纤维条来制造灵活、逼真的机器人，这些机器人可能会在人体的血管中游动，或在房间里奔跑。“通过仿生设计，生物学是一种隐喻，机器人技术是实现这一目标的工具，”Asada说。“通过生物集成设计，生物学提供了材料，而不仅仅是隐喻。”
关于光遗传肌肉的研究将刊登在《Lab on a Chip》杂志上。
