遠程磁控微納機器人已正式問世

（文章來源：科技日報）

從中國科學技術(shù)大學獲悉，該校工程科學學院微納米工程實驗室，通過將調(diào)制的渦旋光束進行單次快速曝光或三維空間掃描，加工出泳動性能與裝載貨物能力更強的空心管形和錐形螺旋結(jié)構(gòu)，并利用該結(jié)構(gòu)進行神經(jīng)干細胞的體外移植、靶向藥物運輸治療腫瘤細胞。相關成果日前發(fā)表在《先進材料》等期刊上。

諾貝爾獎得主理查德·費曼曾在1959年率先提出利用微型機器人治病的想法，用他的話說，就是將“外科醫(yī)生”吞下。這些“外科醫(yī)生”稱為人造微納機器人。受自然界微生物自由運動啟發(fā)，通過電場、磁場、光場等手段可以有效地驅(qū)動這些微納機器人，在無創(chuàng)手術(shù)、靶向藥物運輸和生物傳感檢測等領域具有廣泛的應用。磁場驅(qū)動可以無線式精確操縱微納機器人，改變外部磁場梯度和方向，進而使其沿著期望的軌跡運動。

研究人員設計具有特殊相位信息的光場全息圖，并將其加載于空間光調(diào)制器面板上，調(diào)制出的三維渦旋光場可用于高效加工空心管狀和錐形螺旋結(jié)構(gòu)，利用錐形空心螺旋結(jié)構(gòu)，在其表面加入磁性響應材料，采用自行搭建的三維亥姆霍茲線圈控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)輸入電流的相位信息在三維空間內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)磁場，磁場方向的改變使磁性結(jié)構(gòu)受到磁力矩作用，進而完成有效驅(qū)動。

研究人員利用錐形空心螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)部與外部分別裝載納米及微米級貨物，并在體外完成了神經(jīng)干細胞的移植；利用管裝微結(jié)構(gòu)裝載運輸抗癌藥物對癌細胞進行有效治療，并通過熒光驗證治療效果。該成果提出了簡單穩(wěn)定的空心管狀、錐形螺旋微電機加工操縱技術(shù)，在細胞移植、體內(nèi)藥物運輸、無創(chuàng)手術(shù)等領域具有重要應用前景，為相關生物醫(yī)療領域提供了新的技術(shù)手段。
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