血管清道夫、藥物搬運(yùn)工、癌細(xì)胞殺手……肉眼弗成見的微型機(jī)械人技巧給臨床醫(yī)療帶來(lái)了很多美妙的愿景。噴鼻港城市年夜學(xué)的一個(gè)研討團(tuán)隊(duì)用3D打印制造出了一種微米（0.000001米）級(jí)其余球型機(jī)械人，初次完成在磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下將細(xì)胞輸送到活生物體內(nèi)的指定地位。

　　這是國(guó)際上初次經(jīng)由過(guò)程微型機(jī)械人，在包管細(xì)胞附著、增殖和分化的條件下完成在活體內(nèi)定向輸送細(xì)胞。相干論文揭橥在北京時(shí)光6月28日清晨的《迷信-機(jī)械人學(xué)》雜志上。

　　該迷你機(jī)械人設(shè)計(jì)成球型，磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)才能更高，對(duì)生物體內(nèi)組織的損害更小，同時(shí)更容易增進(jìn)組織融會(huì)。小球?yàn)榭锥礃?gòu)造，有助于組織血管化，構(gòu)成為細(xì)胞供給營(yíng)養(yǎng)的微輪回收集。小球的外面充斥崛起，是細(xì)胞附著的支點(diǎn)，能進(jìn)步運(yùn)載量。

“毛邊”的孔洞小球構(gòu)造

　　該研討團(tuán)隊(duì)用盤算機(jī)模仿分歧外形的迷你機(jī)械人在分歧血管中的活動(dòng)后，發(fā)明這類設(shè)計(jì)比立方體等構(gòu)造更具優(yōu)勢(shì)。

　　“毛邊”的迷你小球經(jīng)由過(guò)程3D打印成型，外面籠罩鎳和鈦，分離用以增長(zhǎng)磁性和生物相容性。

　　起首要處理的是掌握機(jī)械人的定向活動(dòng)。在外加磁場(chǎng)的掌握下，載有細(xì)胞的迷你機(jī)械人在三種造就液中走完了一個(gè)矩形的道路，包含PBS緩沖液、人工腦脊液和小鼠血清。

　　隨后，研討團(tuán)隊(duì)將微型機(jī)械人用針頭打針入斑馬魚的胚胎內(nèi)，掌握這艘 “劃子”在稀薄的卵黃中飛行而不損害生物體。斑馬魚與人類的基因類似性很高，因此被普遍援用在生物試驗(yàn)中。而斑馬魚胚胎的卵黃是通明的，也有益于監(jiān)控迷你機(jī)械人的活動(dòng)。不外，因?yàn)槁腰S稀薄度較高，存在卵白質(zhì)、核酸等年夜份子無(wú)機(jī)物，迷你機(jī)械人的活動(dòng)速度顯著變慢。

　　在這個(gè)進(jìn)程中，研討人員連續(xù)檢測(cè)斑馬魚胚胎的心跳，證實(shí)機(jī)械人的活動(dòng)并沒(méi)有危及性命。

微型機(jī)械人在斑馬魚胚胎中活動(dòng)

　　他們隨后用微流控芯片模仿出了較為龐雜的血管構(gòu)造，證實(shí)迷你機(jī)械人能在如許的體系中定向運(yùn)輸細(xì)胞。

　　研討人員要處理的最初一個(gè)成績(jī)，是證實(shí)“劃子”可以或許主動(dòng)“卸貨”。他們決議在裸鼠（一種無(wú)毛的生成胸腺缺掉小鼠模子）中停止試驗(yàn)。研討團(tuán)隊(duì)選擇的“貨色”是被熒光標(biāo)志的海拉細(xì)胞（源自一名美國(guó)黑人婦女海瑞塔·拉克斯的宮頸癌細(xì)胞），由于癌細(xì)胞在數(shù)周內(nèi)就可以滋生到可被探測(cè)到的范圍。他們小鼠的左背部皮下打針了裝有癌細(xì)胞的“劃子”，右背部打針“空船”。4周后，小鼠左背部涌現(xiàn)了熒光反響。剖解成果也顯示，迷你機(jī)械人全都位于腫瘤邊沿。

小鼠左背部涌現(xiàn)熒光反響

　　因?yàn)樾∈笕缭S的龐雜生物學(xué)模子其實(shí)不像斑馬魚造就一樣通明，迷信家們須要運(yùn)用更先輩的深組織成像技巧，以及時(shí)監(jiān)控機(jī)械人的活動(dòng)。別的，迷信家們也要預(yù)備可在生物體內(nèi)降解的資料。

　　這項(xiàng)技巧在再生醫(yī)學(xué)的臨床運(yùn)用上具有很年夜?jié)摿Α：帽?，微型機(jī)械人能將可分化的干細(xì)胞輸送到毀傷的組織長(zhǎng)進(jìn)行修復(fù)。