混合微型機器人在生理環境中導航，可捕獲目標受損細胞|總編輯圈點

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混合微型機器人藝術圖。圖片來源：特拉維夫大學

科技日報記者 張夢然

以色列特拉維夫大學和以色列理工學院的研究人員合作開發了一種混合微型機器人，其大小相當于單個生物細胞（直徑約10微米），可使用電和磁兩種不同的機制進行控制和導航。微型機器人能在生物樣本中的不同細胞之間導航，區分不同類型的細胞，識別它們是健康的還是垂死的，然后運輸所需的細胞進行遺傳分析等進一步研究。該研究發表在新一期《先進科學》雜志上。

微型機器人還可將藥物和/或基因轉染到捕獲的目標單細胞中。據研究人員稱，這將有助于促進單細胞分析這一重要領域的研究，并可用于醫學診斷、藥物運輸和篩查、手術和環境保護。

為了證明微型機器人的能力，研究人員用它來捕獲單個血液和癌細胞以及單個細菌，并表明它能夠區分具有不同活力水平的細胞，例如健康細胞，被藥物損壞的細胞，或在自然“自殺”過程中死亡的細胞。

在識別出所需的細胞后，微型機器人捕獲它并將之移動到可進一步分析的地方。另一個重要的創新是微型機器人能識別未標記的目標細胞，其利用基于細胞電特性的內置傳感機制去識別細胞類型及其狀況（例如健康程度）。

新研究在兩個主要方面顯著推進了該技術：混合動力推進和通過兩種不同機制（電動和磁性）進行導航。此外，微型機器人具有改進的識別和捕獲單個細胞的能力，無需標記，即可進行本地測試或檢索并運輸到外部儀器。這項研究是在實驗室中對生物樣本進行的體外測定，但目的是未來開發的微型機器人，能作為精確引導到目標的有效藥物載體。

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微型機器人的混合推進機制在生理環境中尤為重要。因為到目前為止，基于電氣引導機構運行的微型機器人，在具有相對高導電性的環境中都是無效的，譬如說生物樣本里。然而，在這一環境中能“按需航行”，恰恰對細胞遺傳研究和給藥治療都有極大的助益。這就是本文介紹的互補磁機制發揮作用的地方，無論環境的電導率如何，它都非常有效。

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