(资料图)

微型机器人已经不是什么特别新鲜的产品了，通常被用在军事、医学等领域，但微型机器人的技术却在不断地发展，试图提高其控制与自主能力，应用在更多领域。近日，以色列特拉维夫大学的研究人员创造了一个单一生物细胞大小的微型机器人，它使用电场和磁场进行导航，可以识别和捕获单个人体细胞，为微型机器人的应用打开了新的大门。

微型机器人的尺寸只有数毫米或更小，通常使用微型电子元件和微机电系统（MEMS）技术制造而成，这些技术可以使得机器人的尺寸更小、重量更轻、功率消耗更低。它们具有高度集成的传感器、控制器和执行器，以便在微小的空间中进行操作。这些机器人通常被设计用于执行需要极高精度、高速度或在危险或难以到达的地方进行操作的任务。

这款机器人是受细菌和精子等生物“游泳者”的启发，以色列特拉维夫大学的研究人员开发了一种直径约10微米的机器人，它能够自主移动或由操作员控制，实现的方法是使用磁场来推动微型机器人。

这款微型机器人不需要燃料或磁铁与身体组织之间的直接接触，可以精确地操纵，并且可以在广泛的温度和溶液电导率范围内发挥作用，这就使它具有选择性货物装载、运输和释放以及利用电力使电池“变形”的能力等优点。据研究人员介绍，到目前为止，基于电气引导机制运行的微型机器人在某些具有相对高导电性的环境中无效，例如生理环境，其中电驱动效率较低，这就是互补磁机制发挥作用的地方，无论环境的电导率如何，它都非常有效。

微型机器人在混合推进系统组装完成之后展现了它的作用，这些微型机器人可以抓取单个红细胞，癌细胞和单个细菌等，可以自行区分健康细胞和被药物或垂死细胞破坏的细胞以及正在经历细胞凋亡的细胞，将这些细胞捕获后，可以将细胞移动到外部仪器进行进一步分析。而混合微型机器人比传统的提取细胞技术而言的优势在于，它还可以通过感知其状态来捕获未标记的细胞，这是第一项基于微型机器人传感对无标记凋亡细胞的研究。

以色列特拉维夫大学的研究人员介绍该微型机器人的时候提到，现款的机器人主要是在两个方面着重研发改进，其一是利用两种不同的方式对机器人进行自主导航，分别是通过电力和磁力的方法，让机器人在体内的时候运行更安全，能耗更低。其二是改善微型机器人的识别和捕获单个细胞的能力，做到无需对细胞进行标记即可进行本地测试或者检索并运输到外部仪器。但目前该试验只在人体外进行，并没有进行体内测试，研究人员希望可以加快进程，尽快完成体内的测试实验，以验证该微型机器人有更加广泛的应用潜力。

此款微型机器人一旦研发成功，在很多领域上都会得到运用，比如将药物通过机器人引入细胞，目前的用药通常不能直接作用在某些病变细胞或者组织上，通过消化道或者静脉血管的药物不仅有可能对其他无病变位置有副作用，而且药物的作用也有所减弱。如果可以通过机器人直接到达病变组织用药，不仅可以减少副作用，也可以让药更好地作用在最需要他的地方。

目前的医学仪器在诊断的时候有可能会被环境等因素干扰，而且某些使用放射性等技术的医学检查仪器对人体也有较大的损伤，而微型医疗机器人的加入会使患者在检查的时候受到更小的伤害，而且大大提升医生的诊断效率和正确率。

医学微型机器人纵然有许多好处，但仍然有需要持续改进的地方，比如能量供应、紧急情况的处置等等。要真正推广到临床医学应用上，仍需要保证机器人运行的安全性，以及突发情况下如何排除机器人给患者身体带来的有可能发生的损伤，如卡在患者体内无法活动等。待安全问题解决，患者才更愿意尝试新的治疗方法，同时可以在实践中检验产品以及更新产品，才会使机器人的技术不断更新迭代，不断涌现新的技术成果。

标签：