沿血管游动的微型机器人,可在体外精确控制

亚洲工业网讯：十年来，科学家一直梦想着发明一种能在血管中游动的微型机器人，用来递送药物或进行微型手术。过去15年里，研究人员已经发明了多种微型机器人，它们依赖化学反应、磁力或振动提供能量，但这些微型机器人经常无法稳定运行。

香港大学的化学家唐晋尧（Jinyao Tang）说，最大的挑战是如何引导微型机器到达指定地点。唐晋尧和他的团队已经在这方面取得了进展，他们的微型游泳机器人可以在光的控制下平稳、精准地行进。

这项研究已经发表在了2016年12月的《自然·纳米技术》杂志上。

研究人员用硅作“手柄”，二氧化钛作“刷头”，构建了瓶刷形状的微颗粒。这两种材料都会吸收光子，当有光线照射，“手柄”会产生氢氧根负离子，“刷头”则产生氢正离子。离子会自发移动，以平衡电荷，它们带动周围的液体，使微型机器人“手柄”在前，像飞镖那样朝着光源游动。

为了测试性能，研究人员将微型游泳机器人放在载玻片上的液体中，用紫外线引导它拼出“nano”一词。11微米长的机器在2分钟内游完1毫米距离，对医学应用来说，这个速度显然太慢了。但唐晋尧说他们正在改进机器人的形状，以提高泳速。

德国马普智能系统研究所（Max Planck Institute for Intelligent Systems）的纳米机器人学家塞缪尔·桑切斯（Sámuel Sánchez，未参加该研究）评价说：“这种独特的、精确控制速度和方向的方法令人惊叹。”

唐晋尧表示，这项工作是医疗机器人的初级版本，医生可以在体外用聚焦光束沿着病人身体为机器人导航。目前他们用紫外线控制机器人，但同时也在研发可用近红外线控制的微型游泳机器人，这种光线可以穿透厚达几厘米的身体组织。如果要在身体更深处使用，外科医生还可以用光纤控制机器人。