细胞用作传感、控制和电池

细胞可以感知和处理外部刺激，也可以有效地从环境中的营养物质中提取化学能，并将其转化为机械能。细菌、多细胞生物的特化细胞可以用来实现机器人的传感、控制和供电功能[32-35]。

 

关于化学生物传感器，感知机械刺激的生物混合技术也已经成功制造出了专门用于触觉或者听觉感知的细胞 [16,36]。某些细胞或者有机体的光学反应则为生物视觉和机器人控制开辟了前景。在千禧年初，由活细胞和工程材料组成的视网膜假体开始了恢复视力的研究 [40-42]。光遗传基因组修饰使细胞具有光敏性，这种后天的、非自然的能力可被利用来控制细胞的固有功能（例如，神经元和肌肉细胞的电化学信号或物理收缩）[37,43]。十多年前，人类和其他物种的神经元已经被培养在人造芯片上，以驱动机器人运动或执行其他任务功能，而最近，关于机器人生物控制的研究集中在使用神经元调节肌肉驱动器的收缩 [47-49]。

 

细胞的另一个应用涉及生物电的产生。将自发跳动的心肌细胞与通过压电效应产生电压的材料连接，可以产生电能，并用于为微电子设备供电 [50,51]。另外，基于全细胞的光合生物混合系统可以调节可持续的太阳能到化学能的转化（例如，光促进二氧化碳减少和生物氢生产），可以用于能源生产和存储 [52,53]。