【觀察者網(wǎng)綜合報(bào)道】打造能夠在人體內(nèi)運(yùn)送藥物或者進(jìn)行手術(shù)的機(jī)器人,，是工程師們幾十年來不斷努力的方向。如今,，通過磁信號(hào)的響應(yīng),，科學(xué)家們已經(jīng)能夠操縱螺旋藻機(jī)器人在體內(nèi)穿行。更有甚者,，這種機(jī)器人以及它的磁場(chǎng)似乎可以殺死癌細(xì)胞,。

11月22日,，《科學(xué)機(jī)器人》雜志刊登了香港中文大學(xué)的材料科學(xué)家張力（音譯）及其團(tuán)隊(duì)的最新研究成果，利用氧化鐵納米顆粒包裹數(shù)百萬個(gè)螺旋藻來磁化海藻,，通過磁場(chǎng)將這些衛(wèi)星機(jī)器人引導(dǎo)至特定位置,，然后使用核磁共振（NMR）的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)監(jiān)測(cè)其發(fā)出的熒光，在身體深處跟蹤其路線,。

利用磁場(chǎng)來控制螺旋藻微型機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)  本文動(dòng)圖均來自《科學(xué)》雜志視頻截圖

圓柱形螺旋狀的絲狀體,，單生或集群聚生,，藻絲直徑5-10μm（微米）,，螺旋數(shù)2-7個(gè)。藻體可以顫動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),，常像圍繞著一個(gè)縱軸似地很快旋轉(zhuǎn),，向前爬行。

迄今為止,，科學(xué)家們反復(fù)試驗(yàn)各種形狀的人造機(jī)器,，有桿狀的、管狀的,、球狀的,，甚至是比一個(gè)細(xì)胞還小的籠子狀的。為這些微小設(shè)備持續(xù)供能一直是項(xiàng)挑戰(zhàn),，一是大多數(shù)供能燃料對(duì)人體都具有毒性,，二是由于人體富含迷宮般的蛋白質(zhì)和其他分子，如何控制微型機(jī)器的運(yùn)動(dòng)方向也是難點(diǎn)之一,。由螺旋藻擔(dān)任微型機(jī)器人則能夠很好地解決這兩大難點(diǎn),。

此外，研究人員開發(fā)了一種一步合成法來磁化海藻——用氧化鐵納米顆粒包裹了數(shù)百萬個(gè)螺旋藻,。較長的浸出時(shí)間可以實(shí)現(xiàn)更多的控制,，但是較短的浸出時(shí)間卻使研究人員能夠更容易地檢測(cè)到熒光。

利用氧化鐵納米顆粒包裹螺旋藻以對(duì)其磁化

在身體外部產(chǎn)生的磁場(chǎng)可以穿透活體組織而不對(duì)其產(chǎn)生傷害,，從而研究人員能夠控制體內(nèi)磁化的藻類微型機(jī)器人,。通過NMR，研究人員觀察到,，在磁場(chǎng)引導(dǎo)下,，微型機(jī)器人在老鼠的胃里聚集。

美國加利福尼亞大學(xué)圣迭戈分校納米工程師Joseph Wang說：“這是一個(gè)進(jìn)步,，你可以在身體內(nèi)追蹤這些游泳者,。”他正在開發(fā)一種不同的醫(yī)療微機(jī)器人,?！八哂猩锵嗳菪?，且成本低?！?

顯微鏡下螺旋藻微型機(jī)器人的移動(dòng)

他提到的生物相容性是一個(gè)非常重要的特性,。微型機(jī)器人會(huì)在數(shù)小時(shí)或數(shù)天內(nèi)降解，這取決于其涂層的厚度,；但它不會(huì)損害大多數(shù)細(xì)胞,。唯一的例外是癌細(xì)胞——在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿中生長的腫瘤細(xì)胞，大約有90%在暴露于螺旋藻中48小時(shí)后被殺死了,。

德國斯圖加特市馬克斯·普朗克學(xué)會(huì)智能系統(tǒng)研究所的物理化學(xué)家Peer Fischer說：“殺死腫瘤細(xì)胞的行為似乎是一個(gè)有趣的,、意想不到的特征?！边M(jìn)一步的測(cè)試表明,，螺旋藻會(huì)產(chǎn)生一種對(duì)癌細(xì)胞有毒性的化合物。

但是對(duì)于全世界現(xiàn)有的6支正在開發(fā)這種微型機(jī)器人的研究團(tuán)隊(duì)來說,，未來還有很長的路要走,。例如，張力的團(tuán)隊(duì)仍然需要證明他們的微機(jī)器人可以攜帶貨物——例如在螺旋體中附著的藥物,，并且能夠比服用或注射更有效地傳遞這些藥物,。

“它還沒有準(zhǔn)備好供醫(yī)生使用?！盬ang說,，但他認(rèn)為再過10年，這項(xiàng)技術(shù)可能就已經(jīng)準(zhǔn)備好了,?！懊總€(gè)人都想實(shí)現(xiàn)這個(gè)奇妙的旅程?！?nbsp;