这款抗癌机器人能在血管里跑酷！直径小至3微米，每秒移动600微米

智东西5月25日音讯，近来，坐落德国斯图加特的马克斯·普朗克智能体系研讨所的研讨团队从白细胞中得到创意，研制了一款可带着药物进入血管的微型机器人。

该机器人的直径在3～7.8微米，比较之下，人类红细胞的直径为8微米。作业时，该机器人进入癌症病人的血管，逆着血液活动方向移动，每秒可以移动600微米。找到癌细胞后，在特定的紫外线影响下，机器人可以开释药物。

这项研讨宣布在机器人期刊《Science Robotics》上，论文标题为《在血液活动中靶向运送的多功能外表微型滚筒（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：沿着血管壁移动，辨认出特定细胞

在之前的医学实践中，微型机器人只能进入消化道、腹膜腔等器官中，协助生成医学影像。人们一向想象能把微型机器人放入人体循环体系，使其精准地定位病灶，靶向投进药物。但实际上，这一想象很难完成，这是由于血管内的物理环境比较杂乱，不利于机器人的移动。

血液活动会形成密布的非均质流体环境，而能进入血管的微型机器人直径一般小于10微米、在杂乱流体环境中难以坚持推进力。

依据论文，白细胞是仅有可以沿着血管内壁移动的细胞。马克斯·普朗克智能体系研讨所的研讨人员仔细观察了白细胞在血管中的运动方法，发现了白细胞可以在血管中“逆流而上”的原因。

他们发现，比较于在血管中心处的血液流速，血管壁处的血液流速较低，白细胞沿着血管壁移动、遭到的阻力较小。

白细胞的另一个特性是可以以高时空分辨率辨认和铲除受损或被感染的安排。这是由于白细胞上存在“辨认部分”，可以辨认出内皮细胞。当辨认出受损或被感染的安排细胞后，白细胞会与它们结合。

研讨人员模仿白细胞的移动方法，规划出一款可以沿着细胞壁移动、并辨认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

在本项研讨中，研讨人员规划了一个球形的微型机器人，该机器人用玻璃微粒制成，直径在3～7.8微米之间。机器人外表一分为二，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，使用磁力取得推进力，每秒可以移动600微米，相当于76个机器人体长！另一半涂有抗癌药物和能辨认癌细胞的分子，可以定位癌细胞并精准投进药物。

研讨人员规划用紫外线触发机器人开释药物。用365nm的紫外线照耀30s后，药物会从微型机器人中开释出来。

本项研讨选用乳腺癌靶向药分子DOX分子进行试验，在DOX分子用荧光信号做符号，以便判别药物是否被开释出来。

三、微型机器人在模仿血管中轻松移动

规划好机器人后，研讨人员进行一个试验测验其功能。

首要，研讨人员用人体内皮细胞组成管道模仿血管，在其中注入老鼠CD1全血液。然后，研讨人员把微型机器人放入这条血管中。

测验成果显现，当血液不活动时，微型机器人在血液中的推进、导航都非常轻松。研讨人员进一步模仿了微型机器人在血液活动时的运动状况。成果显现，这两款微型机器人均能在血管中向血液上游移动。

在血流活动力为1.2dyn/cm2的状况下，镍涂层厚度为480nm的微型机器人移动速度到达55.5±20.8μm/s，涂层厚度2微米的机器人移动速度到达156.7±36.6μm/s。

结语：下一步将研制可降解机器人

马克斯·普朗克智能体系研讨所的研讨团队从白细胞中得到创意，研制了出可带着药物的微型机器人。

接下来，研讨人员将继续进行技能攻关。依据论文，研讨人员首要计划在动物身上测验这种机器人。其次，研讨人员将测验选用其他方法来触发药物开释进程，比如用加热或近红外光。别的，研讨人员将测验用可降解资料制造机器人，使其可以在几周或几个月内涵人体中分化。

未来，微型机器人或可成为彻底治愈癌症的“灵丹妙药”，让我们拭目而待。