近日，位于德国斯图加特的马克斯·普朗克智能体系探讨所的探讨团队从白细胞中获得灵性，研发了一款可携带药物映入血管的微型机器人。该机器人的直径在3～7.8微米，比较以下，人类红细胞的直径为8微米。事业时，该机器人映入癌症病人的血管，逆着血液流动方向搬动，每秒可行搬动600微米。寻到癌细胞后，在特定的紫外线刺激下，机器人可行解放药物。

这项探讨发表在机器人期刊《Science Robotics》上，论文标题为《在血液流动中靶向运输的多功效外表微型滚筒（Multifunctional Surface microrollers for targeted cargo delivery in physiological blood flo）》。

论文链接：

https://robotics.sciencemag.org/content/5/42/eaba5726

一、机器人模仿白细胞：沿着血管壁搬动，辩别出特定细胞

在此前的医学实践中，微型机器人只能映入吸收道、腹膜腔等器官中，帮助生成医学影像。大家一直设想能把微型机器人放入人体重复体系，使其精确地定位病灶，靶向投放药物。但实质上，这一设想不容易实现，这是由于血管内的物理环境相比繁杂，不利于机器人的搬动。

血液流动会形成稠密的非均质流体环境，而能映入血管的微型机器人直径通常小于10微米、在繁杂流体环境中难以维持推行力。

依据论文，白细胞是独一能够沿着血管内壁搬动的细胞。马克斯·普朗克智能体系探讨所的探讨人士用心观看了白细胞在血管中的活动形式，发觉了白细胞能够在血管中“逆流而上”的原因。

它们发觉，比较于在血管中心处的血液流速，血管壁处的血液流速较轻，白细胞沿着血管壁搬动、遭到的阻力较小。

白细胞的另一种特性是能够以高时空分辨率辩别和清除受损或被感染的组织。这是由于白细胞上存留“辩别部分”，可行辩别出内皮细胞。当辩别出受损或被感染的组织细胞后，白细胞会与他们联合。

探讨人士仿照白细胞的搬动形式，设置出一款可行沿着细胞壁搬动、并辩别出特定细胞的机器人。

二、球形机器人用磁力驱动，1秒能走600微米

在本项探讨中，探讨人士设置了一种球形的微型机器人，该机器人用玻璃微粒制成，直径在3～7.8微米之中。机器人外貌一分为二，涂上不同资料：

微型机器人外表一半被镍和金制成的磁性纳米薄膜掩盖，应用磁力得到推行力，每秒可行搬动600微米，差不多于76个机器人体长！另一半涂有抗癌药物和能辩别癌细胞的分子，可行定位癌细胞并精确投放药物。

探讨人士设置用紫外线触发机器人解放药物。用365nm的紫外线照射30s后，药物会从微型机器人中解放出去。

本项探讨采用乳腺癌靶向药分子DOX分子发展实验，在DOX分子用荧光信号做标志，以便判断药物能否被解放出去。

三、微型机器人在模拟血管中轻松搬动

设置好机器人后，探讨人士发展一种实验测试其功能。

起首，探讨人士用人体内皮细胞合成管道模拟血管，在此中注入老鼠CD1全血液。接下来，探讨人士把微型机器人放入这条血管中。

测试结果显现，当血液不流动时，微型机器人在血液中的推进、导航都非常轻松。探讨人士进一步模拟了微型机器人在血液流动时的活动概况。结果显现，这两款微型机器人均能在血管中向血液上游搬动。

在血流流能源为1.2dyn/厘米2的概况下，镍涂层厚度为480nm的微型机器人搬动速度达到55.5±20.8μm/s，涂层厚度2微米的机器人搬动速度达到156.7±36.6μm/s。

来自：智东西

编辑：陈晨