仿生制造技术近年论文，仿生制造技术论文3000字

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科学家研发的肌肉移植物如何使仿生手表现更好？

目前多个研究团队已经开发出了“意念控制”的仿生手，可以对使用者残臂残端中的神经冲动做出反应。通过放大这些脉冲，新系统可以使这种仿生手比以往更容易使用。使用周围的残肢神经的主要问题在于它们所携带的电信号相对较弱，因此假体的植入电极难以读取。结果，用户必须学习用于不同手功能的非常具体的思维模式，而这些功能往往是非常基本的。

此外，在将电极通过外科手术连接至神经后，疤痕组织可能最终在连接处形成-这最终导致信号更加难以检测。神经冲动起源于大脑，但脉冲冲动更强，但植入电极则更具侵入性，并且具有潜在风险。

相反，密歇根大学的科学家将细小的肌肉移植物包裹在四个截肢者手臂残端的神经切断端周围。这些移植物/神经末梢包被称为“再生性周围神经接口”（RPNI），它们通过将神经信号转换为肌肉信号而大大增强了神经信号的电强度，从而使高分辨率脉冲更易于阅读。

作为额外的好处，移植物为神经生长提供了组织。这可以防止神经瘤的形成，神经瘤是有时在受伤部位形成的痛苦的神经束。

在使用市售的Mobius Bionics LUKE 假肢进行的实验室测试中，启用RPNI的截肢者无需事先培训即可立即执行各种任务-相反，他们只是想着自己想让手臂做什么。除其他外，他们能够抓住并捡起障碍物，举起球形物体并玩类似于石头剪刀布的游戏。他们甚至可以控制单个手指。

与Paul Cederna教授一起领导这项研究的副教授Cindy Chestek表示：“这将是一个可行的方法，但是直到完全恢复健壮的手部运动，我们才会停止努力。那是神经修复术的梦想。”目前研究人员正在进行临床试验，并正在寻找志愿者。

最近发表在《科学转化医学》杂志上的一篇论文对这项研究进行了描述。

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