简要概述
专为穿行人体而设计的微型机器人,是未来医疗保健领域最具变革潜力的技术之一。研究人员研发出一种由藻类制成的微型机器人,解决了这项技术面临的一些问题。
微型医生
谷歌首席工程师、知名未来学家雷·库兹韦尔曾表示,纳米机器人或微型机器人将到2030年在我们的体内流动。这项技术可能改变人生,但纳米机器人的发展前景仍受限于一些挑战:如何为微型设备提供动力,以及如何引导它们穿行人体。
由香港中文大学沙田校区材料科学家张立领衔的研究团队,或许找到了解决这两个问题的方法。在一项发表于《科学机器人》期刊的研究中,张立及其同事选用了一种名为钝顶螺旋藻的微型藻类,这种藻类常用作膳食补充剂。
关键在于给螺旋藻包覆氧化铁纳米颗粒。这种磁化藻类呈螺旋或弹簧状,在磁场驱动下能实现最大程度的灵活移动,而磁场可以无害地穿过人体。更重要的是,这些合成微型机器人完全具有生物相容性。它们会在数天或数小时内降解,具体取决于磁性涂层的用量,而且不会伤害细胞——癌细胞除外。研究人员意外发现,在实验室培养皿中,磁化藻类对其作用48小时后,摧毁了约90%的肿瘤细胞。
微型机器人——治疗的未来
这类合成藻类微型机器人等微型技术,有望将医疗手段送达人体的每个角落。微型机器人还有望提高治疗效率:研究人员既可以观察它们的荧光,也可以借助一种名为核磁共振(NMR)的医学成像工具,轻松控制并监测它们在藻类深入体内时的活动。
不过,藻类微型机器人能否在体内携带药物等载荷,仍有待测试。“它还没到可以让医生使用的程度,”正在研发另一种医疗微型机器人的纳米工程师约瑟夫·王向《科学》表示。他认为,这项技术可能会在未来十年内问世,这一时间表与库兹韦尔的预测大致相符。
纳米技术有望在未来为治疗疾病带来更多机会,不过我们还需要厘清更多细节,而不只是解决移动和控制问题。尽管如此,这项技术仍是医学研究众多进展之一,与基因编辑工具、基因编辑工具、干细胞、3D打印器官以及改良假肢等方面的发展一道,都值得关注。

