論文の概要: Wireless bioelectronics for untethered biohybrid robots
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.24959v1
- Date: Thu, 26 Mar 2026 02:53:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-27 20:52:48.06115
- Title: Wireless bioelectronics for untethered biohybrid robots
- Title（参考訳）: 非係留型バイオハイブリッドロボットのための無線バイオエレクトロニクス
- Authors: Hiroyuki Tetsuka, Minoru Hirano,
- Abstract要約: バイオハイブリッドロボットは生体組織と人工組織を統合し、生物に触発された運動と行動を達成する。
本稿では, バイオハイブリッドロボットの制御戦略, 無線電気刺激, 無線光刺激, 神経筋統合の進歩について概説する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Biohybrid robots integrate living tissues with engineered artificial structures to achieve organism-inspired actuation and behavior. A persistent challenge is delivering stimulation and control signals without relying on tethered wiring or bulky hardware immersed in cell-culture media. Wireless bioelectronics addresses this limitation by enabling the remote transfer of control signals, typically via radio-frequency magnetic fields, to locally stimulate muscle tissues at tissue-electrode interfaces. In parallel, wireless optoelectronics enables remote control of optogenetically modified, muscle-based robots by embedding light emitters that initiate muscle actuation through light-gated ion channels. Further advances incorporate neuromuscular junctions, leveraging biological signal transduction to enable selective control of multiple actuators through wireless frequency- and time-division multiplexing. This perspective article summarizes recent advances in control strategies for biohybrid robots, namely, wireless electrical stimulation, wireless optical stimulation, and neuromuscular integration. Then this describes cross-cutting design principles and highlights a future direction, namely, co-integration of neural organoid-bioelectronics toward autonomous, closed-loop biohybrid robots.
- Abstract（参考訳）: バイオハイブリッドロボットは生体組織と人工組織を統合し、生物に触発された運動と行動を達成する。
永続的な課題は、テザリング配線や、セルカルチャーメディアに没入したかさばるハードウェアに頼ることなく、刺激と制御信号を伝達することである。
無線バイオエレクトロニクスはこの制限に対処し、通常は高周波磁場を介して、組織-電極界面の筋肉組織を局所的に刺激する制御信号のリモート転送を可能にする。
同時に、無線光エレクトロニクスは、光ゲートイオンチャネルを介して筋肉の運動を開始する発光器を埋め込むことで、オプトジェネティックに修正された筋肉ベースのロボットの遠隔操作を可能にする。
さらなる進歩は、生物学的シグナル伝達を利用して、無線周波数と時間分割多重化による複数のアクチュエータの選択的制御を可能にする神経筋接合を含んでいる。
本稿では, バイオハイブリッドロボットの制御戦略, ワイヤレス電気刺激, ワイヤレス光刺激, 神経筋統合の最近の進歩を要約する。
次に、横断的な設計原則を説明し、自律的でクローズドループのバイオハイブリッドロボットに対する神経オルガノイド-バイオエレクトロニクスの共同統合という将来の方向性を強調します。
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