由游动绿藻推动的微型车辆可以协助生物和环境研究

研究人员发明了一种微型、类似车辆的结构，可供微小的藻类操纵。藻类被装在微型机器上的篮子里，这些篮子经过精心设计，为藻类提供了足够的空间继续游动。

他们制造了两种类型的车辆：一种是“旋转器”，像车轮一样旋转;另一种是“踏板车”，原本打算向前行驶，但在测试中却行驶得更令人惊讶。该团队计划为他们的下一辆车辆尝试不同且更复杂的设计。

未来这些微型藻类团队可用于协助微观环境工程和研究。

该项目发起人、东京大学信息科学技术研究生院学生NaotoShimizu表示：“莱茵衣藻是一种世界各地都很常见的藻类，我们对其迅速且不受限制的游泳能力印象深刻，因此决定尝试利用它。”

“我们现在证明，这些藻类可以在不影响其移动性的情况下被捕获，这为推动可用于工程或研究目的的微型机器提供了一种新的选择。”

这些微型机器是使用一种名为双光子立体光刻的3D打印技术制造的。这种打印机利用光从塑料中制造出微结构。该团队的工作规模为1微米，相当于0.001毫米。据研究人员称，最具挑战性的部分是优化篮形陷阱的设计，以便当藻类游入其中时，它能够有效地捕获和容纳它们。

这些陷阱被连接到两个不同的微型机器上。第一个被称为“滑板车”，有两个陷阱，每个陷阱中都有一个藻类，看起来有点像《星球大战》里的飞车赛车。

第二个称为旋转器，有四个陷阱，总共容纳四个藻类，类似于摩天轮。篮子的大小和形状使藻类的两个鞭毛(小的鞭状附属物)能够继续移动，从而推动机器前进。

“正如我们所希望的那样，旋转器显示出平稳的旋转运动。然而，我们对滑板车感到惊讶。我们以为它会朝一个方向移动，因为藻类面向同一个方向。相反，我们观察到一系列不规则的滚动和翻转运动，”首席作者、项目研究助理HarukaOda解释说，她也来自信息科学与技术研究生院(IST)。

“这促使我们进一步研究多种藻类的集体运动如何影响微型机器的运动。”

研究人员表示，这些微型机器相对于其他生物驱动的机器的主要优势在于，机器和藻类都不需要任何化学改造。藻类也不需要外部结构来引导它们进入陷阱。这为微型机器提供了更大的移动自由度，并简化了过程。

我们尚不清楚这些微型战车及其微型坐骑能够存活多久并继续运转。单个莱茵衣藻可以存活约两天，繁殖产生四种新藻类。实验持续了数小时，在此期间微型机器保持其形状。

接下来，该团队希望增强旋转器，使其旋转得更快，并创造新的、更复杂的机器设计。“这里开发的方法不仅有助于可视化藻类的个体运动，而且还有助于开发一种可以在受限条件下分析它们协调运动的工具，”负责该项目的IST教授ShojiTakeuchi说。

“这些方法未来有可能发展成为一种技术，可用于水生环境的环境监测，以及利用微生物进行物质运输，例如在水中移动污染物或营养物。”

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