微型機(jī)器人植入人體治療癌癥：可單獨(dú)執(zhí)行特定任務(wù)

近日據(jù)外媒報(bào)道，一項(xiàng)最新研究指出，磁控微型機(jī)器人有朝一日或能幫助我們對(duì)抗癌癥。在過(guò)去十年間，科學(xué)家證明了可以用磁力操控植入人體的醫(yī)療設(shè)備，如用磁場(chǎng)控制心臟導(dǎo)管、操控微型攝像頭在腸道內(nèi)穿梭等。此前的研究還能利用磁場(chǎng)同時(shí)操縱大量微型磁鐵。從理論上來(lái)說(shuō)，這些微型磁鐵可用于解決癌癥等嚴(yán)重健康問(wèn)題。

圖中樂(lè)高小人的四肢可以各自獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，因?yàn)檫B接其四肢的磁性螺釘處于特制的分層磁場(chǎng)中。

樂(lè)高小人的四肢由磁性螺釘相連，可以獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，不會(huì)互相干擾。

不過(guò)，如何單獨(dú)控制一群微型設(shè)備中的某幾個(gè)設(shè)備、讓它們按照特定速度和方向運(yùn)行，目前仍是一大挑戰(zhàn)。因?yàn)樘幱谙嗤艌?chǎng)中的相同設(shè)備往往會(huì)有完全相同的表現(xiàn)。

如今，科學(xué)家提出了一種可對(duì)一群磁體設(shè)備進(jìn)行單個(gè)操控的方法，使每個(gè)設(shè)備單獨(dú)執(zhí)行特定任務(wù)。“我們的方法可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的體內(nèi)操控。”該研究的主要作者、德國(guó)飛利浦創(chuàng)新科技研究中心物理學(xué)家尤爾根·拉莫(Jürgen Rahmer)指出。

科學(xué)家首先制造了一批完全相同的微型磁性螺釘，然后施加強(qiáng)磁場(chǎng)。部分螺釘被磁場(chǎng)牢牢固定，但強(qiáng)磁場(chǎng)中處于磁力較弱區(qū)域的微型螺釘是可以自由移動(dòng)的。再疊加相對(duì)較弱的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，這些可以自由移動(dòng)的螺釘便會(huì)旋轉(zhuǎn)起來(lái)。

在實(shí)驗(yàn)中，研究人員可對(duì)幾枚磁力螺釘實(shí)施精確控制，使其同時(shí)朝不同方向旋轉(zhuǎn)。研究人員指出，從理論上來(lái)說(shuō)，他們可以同時(shí)操控上百枚磁力螺釘。“用這些磁力螺釘連接的設(shè)備可以在人體內(nèi)執(zhí)行特定任務(wù)，無(wú)需使用電池或電機(jī)。”拉莫解釋道。

這些磁力螺釘可以置入膠囊中。醫(yī)生可利用磁場(chǎng)操控螺釘，打開(kāi)膠囊，確保膠囊中的輻射性藥物僅對(duì)癌細(xì)胞起效、而不會(huì)傷害健康細(xì)胞，從而減少副作用。膠囊釋放了足夠的輻射劑量之后，醫(yī)生再用磁場(chǎng)將膠囊關(guān)閉。(膠囊可用金屬材料制成，防止輻射泄露。)

研究人員指出，該技術(shù)還可用來(lái)制造隨時(shí)間改變的醫(yī)療植入物。例如，患者痊愈之后，醫(yī)生便可用磁場(chǎng)改變植入物形狀，使其更好地適應(yīng)患者身體，研究人員計(jì)劃研發(fā)小型磁場(chǎng)發(fā)射器，用來(lái)控制微型磁力機(jī)器人，并利用X射線發(fā)射器或超聲波掃描儀等成像技術(shù)觀察這些設(shè)備在人體內(nèi)的位置。