治病療傷樣樣精通，這幾款顛覆腦洞的機器人了解下？

每經編輯｜孫志成    

圖片來源：攝圖網

一個膠囊大小的機器人，身負藥物，從患者口中進入胃部，直接將藥物作用于患部，亦或是隨著血液在體內流動，清除血栓，甚至殺死癌細胞。

這些年來，已經有不少醫院在手術中應用了機器人技術來輔助醫生進行精密的操作，而隨著科技的發展，上面提到的更加先進的機器人已經出現。

“千足蟲”機器人

據TechCrunch報道，香港城市大學近日開發了一種微型機器人，這種新型機器人長17毫米、寬7毫米、高約1毫米，超過一半的高度都被擁有數百只小而尖的腿占據，就像千足蟲一樣。

據悉，這個機器人由一種名為聚二甲基硅氧烷（PDMS）的硅材料制成，里面嵌入了磁性粒子使其能夠以正確的方式移動。

圖片來源：TechCurnch

這種設計有幾個優點。首先，由于它每條腿的橫截面都非常小，所以它們的橫截面相對也就比較小，相比以前類似的機器人，這種新的設計能夠減少掉40倍的摩擦。這意味著它能有效地通過血液、粘液等體液表面。

研究報告作者指出：“材料和多腿設計大大提高了機器人的疏水性。另外由于硅膠塊是軟的，它可以很容易地被切割成各種形狀和大小，制成不同的機器人用于不同的用途。”

在測試中，這個機器人還能爬過比自己高很多的障礙物，它會把自己的身體折疊90度然后再“站起來”。這對于穿越人體內部不平坦部分非常有用。除了能四處游走，這個機器人還能負重，測試中它能馱著100倍于自身重量的物體移動。

圖片來源：TechCurnch

主持這項研究的首席研究員Shen Yajing（音譯：申亞京）表示，由于這款毫米級機器人具有超強的攜帶能力、高效的運動能力和良好的穿越障礙能力，因此它能適應各種惡劣環境，比如通過消化系統并將藥物送到指定區域或進行醫學檢查。

接下來研究人員將對這個機器人展開進一步的研究，看看它還能做些其他什么事情么，以及其能否使用生物可降解材料制造。

螺旋藻機器人可以殺死癌細胞

上文里介紹的機器人是一款智能給藥微型機器人，雖然可以通過消化系統，但是面對更細微的血管，就顯得無能為力了。

而幾十年來，生物醫學工程師們一直試圖制造手術微型機器人，就像科幻電影《神奇之旅》（FantasticVoyage）里的血管飛船一樣。

而隨著近年來機器人科技的不斷發展，人類似乎離實現這一愿望越來越近了。

圖片來源：《Science》視頻截圖

香港大學材料科學研究團隊曾成功開發了一款螺旋藻磁力微型人體檢測機器人，通過磁力信號可以操縱螺旋藻在體內游走，這種生物合成機器人，將以最小副作用的方式實現定點給藥和局部微手術等高難度操作，更重要的是，它和它的磁性涂層似乎還能殺死癌細胞！

顯微鏡下螺旋藻微型機器人的移動（圖片來源：《Science》視頻截圖）

這是一款生物相容性非常高且成本低廉的人體微型機器人策略。微型機器人在體內的降解速度可根據涂層厚度進行調節。所有降解物對正常細胞都不具威脅，唯一例外的是癌細胞。研究表明，體外培養的腫瘤細胞暴露于螺旋藻48小時后，90%都被破壞了。進一步試驗表明，螺旋藻產生了一種對癌細胞有毒的化合物。

微型機器人發展迅猛

目前，人類的很多疾病都需要通過非常精密的手術來治愈，而這些手術一是存在風險，二是對病人的身體會造成很大傷害。而通過微型機器人，未來醫生們可以在不動手術的情況下遞送高劑量的藥物到人體內、清除體內的血塊、進行組織切片，甚至能在人體內建構支架，讓新的細胞生長。

每經小編（微信號：nbdnews）梳理了現有資料，給大家介紹幾種有代表性的微型機器人。

近日，美國加州大學圣地亞哥分校的工程師們開發出一種由超聲波供電的微型機器人，它可以在血液中游動，去除有害的細菌及其產生的毒素。

圖片來源：Science-Robotics

研究人員在金納米線涂上血小板和紅細胞混合物的膜，制造出這種納米機器人。這種特制涂層使得機器人可以一次開展兩種不同細胞的任務：血小板用于捆綁耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）病原體（一種耐抗生素的金黃色葡萄球菌菌株）；紅細胞則用于吸收并中和這些細菌產生的毒素。

圖片來源：《Science-Robotics》截圖

今年6月，香港城市大學的研究團隊在《Science-Robotics》雜志上發表了關于他們研制的一款微型機器人的相關論文。這是國際上首次通過微型機器人，在保證細胞附著、增殖和分化的前提下實現在活體內定向運送細胞。

圖片來源：《Science-Robotics》截圖

這些研究人員使用計算機模型計算出這些微型機器人的理想尺寸：長滿尖刺的多孔球型，就像海膽。研究人員使用3-D激光打印機制造這些微型機器人，隨后使用鎳和鈦包裹，從而使得它們分別具有磁性和生物相容性。并用磁場驅動這些機器人移動。

這項技術在再生醫學的臨床應用上具有很大潛力。比如，微型機器人能將可分化的干細胞運送到損傷的組織上進行修復。