德（dé）国研发出近（jìn）似人体（tǐ）白（bái）细胞的微型机器人（rén）

近日（rì），德国马克斯（sī）·普朗克智能系统（tǒng）研究（jiū）所(MPI-IS)成（chéng）功开发出大（dà）小、形状和活动（dòng）性与白（bái）细胞（bāo）相似的（de）微型机（jī）器人，并在磁场（chǎng）的导航控制下实现了微（wēi）型（xíng）机器人在模（mó）拟血管中的快速（sù）逆行，为将来通过微型机器人将药物运送到患者病灶深处铺（pù）平（píng）了道（dào）路。

在过去的二十年中，由于制造技术，材料，控制和成像等（děng）方（fāng）面的重大进步，微机械（xiè）研究领域得到了（le）长足发展。然（rán）而，当前（qián）的微型（xíng）机器人（rén）大（dà）多只能到达可以观察到或相对（duì）容易接近的组（zǔ）织（zhī）(例如（rú）胃肠道)，以及缓慢流动的环境。如何让微型机器人克服粘滞力，到达体内深处，并在人体复杂环境中实现精准操（cāo）控，是围绕靶向药物精准输（shū）送研究面（miàn）临的（de）重大挑战。

现在，德国（guó）马克斯（sī）·普朗克智能系统研究所的科（kē）学家以白（bái）细胞为模型，成功开（kāi）发（fā）了（le）一款微型机器人，其大（dà）小，形状（zhuàng）和活动性与白（bái）细（xì）胞相似。在（zài）实（shí）验室模拟血管的环境（jìng）下，这种微型机器（qì）人（rén）可以携带抗癌药物，在人工操纵下较快地进行（háng）有目（mù）的地运动。相关成果（guǒ）发表在近（jìn）日的（de）《科学机（jī）器人》杂志上。

白细胞是一类无色、球形、有核的血细胞。它是免疫（yì）系统的守（shǒu）护者，也是（shì）科学（xué）家（jiā）的灵感来源，因为（wéi）白细胞是血液中唯一有活跃移动能力的细胞（bāo）。它能够从毛细血管内皮细胞（bāo）的间隙中渗出，进入血（xuè）管（guǎn）周围组织内，并在其中游走。马克斯·普朗克（kè）智能系统研究所的科学家认真研究这一现象，希望利用这（zhè）一（yī）仿生策略来创（chuàng）建（jiàn）一个靶向药（yào）物精准输送的新平台。

科学家们为此研发了一款直（zhí）径约八微米的（de）微型机器人。这种微型机器人由微小的玻（bō）璃颗粒组成，镍金（jīn）材料制成的磁性纳米膜（mó）覆盖在球形（xíng）微型（xíng）机器人的一侧，可以发现癌细胞的特殊分子作为癌症药（yào）物附着在另一侧。在实验室（shì）模拟（nǐ）血管（guǎn）的环（huán）境中（zhōng），研（yán）究人员使（shǐ）用显微镜对机器人进（jìn）行成像，然后使用电（diàn）磁线（xiàn）圈对其进（jìn）行控制，成功操纵（zòng）微型机器人快（kuài）速运动。

论文第一（yī）作者尤努斯·阿拉潘(Yunus Alapan)博士说：“借助磁场（chǎng），我们的（de）微型机（jī）器人可以（yǐ）在导航控制下逆流穿（chuān）过模拟血管（guǎn），由（yóu）于血（xuè）液流动和密集的（de）细胞环境，这是一个挑战。此（cǐ）前还没有类（lèi）似微型机器人能够承受这样（yàng）的（de）流体。但是我们做到了！此外，我们的机器人还可（kě）以独立识别它们（men）感兴趣的细胞，例如癌细胞。它们之所以可（kě）以这样是因为我们（men）用细（xì）胞特异性抗体包裹着（zhe）它（tā）们。这样，人们可（kě）以在运（yùn）动中(精准地)释放药物分（fèn）子（zǐ）。”

在（zài）实（shí）验室中，微型（xíng）机器人的运动速度（dù）可达（dá）每（měi）秒600微米。这大约是其体长的76倍，这使其成（chéng）为（wéi）这种大小的磁性微型机器人中速（sù）度最快的。项目负责人（rén），马克（kè）斯·普（pǔ）朗克智（zhì）能（néng）系统研究所物理（lǐ）智（zhì）能部主任梅丁·西蒂(Metin Sitti)教授表（biǎo）示，“我们的愿景是创建（jiàn）用于（yú）微创（chuàng）及靶（bǎ）向药物输送的下一代运输工具，它们可（kě）以(像（xiàng）白细胞一样穿过血管)进一步渗透到体（tǐ）内，使难（nán）以到（dào）达的区域更容易被接近。”

不过（guò），目前这种微（wēi）型机（jī）器人还没（méi）有在人体中进行过测试。参与研究的博士生乌古（gǔ）尔·博祖尤克(Ugur Bozuyuk)说（shuō）：“在医院中，当前（qián）成像方法的分辨率还（hái）不够高，无法对人体中的单个（gè）微（wēi）型机器人进行成像。此（cǐ）外，考（kǎo）虑到微型（xíng）机（jī）器人(大约（yuē）10微米)和器官组织(数（shù）千微米)之（zhī）间的大小差异，单（dān）个微型机器（qì）人可（kě）以携带（dài）的（de）载药量显然（rán）也（yě）不够。人们必须能够在一个群中（zhōng）一起（qǐ）操纵（zòng）多个微（wēi）型（xíng）机器人，以获得足够的效（xiào）果。我们离此还有很（hěn）长的路（lù）要走，这仅仅（jǐn）是个开始。”