沿血管遊動的微型機器人，可在體外精確控制

關鍵詞：微型機器人； 納米技術

本文原載於《環球科學》

撰文?普拉基 · 帕特爾（Prachi Patel）

翻譯?顏磊

十年來，科學家一直夢想著發明一種能在血管中遊動的微型機器人，用來遞送藥物或進行微型手術。過去15年里，研究人員已經發明了多種微型機器人，它們依賴化學反應、磁力或振動提供能量，但這些微型機器人經常無法穩定運行。

香港大學的化學家唐晉堯（Jinyao Tang）說，最大的挑戰是如何引導微型機器到達指定地點。唐晉堯和他的團隊已經在這方面取得了進展，他們的微型游泳機器人可以在光的控制下平穩、精準地行進。

這項研究已經發表在了2016年12月的《自然·納米技術》雜誌上。

研究人員用硅作「手柄」，二氧化鈦作「刷頭」，構建了瓶刷形狀的微顆粒。這兩種材料都會吸收光子，當有光線照射，「手柄」會產生氫氧根負離子，「刷頭」則產生氫正離子。離子會自發移動，以平衡電荷，它們帶動周圍的液體，使微型機器人「手柄」在前，像飛鏢那樣朝著光源遊動。

為了測試性能，研究人員將微型游泳機器人放在載玻片上的液體中，用紫外線引導它拼出「nano」一詞。11微米長的機器在2分鐘內游完1毫米距離，對醫學應用來說，這個速度顯然太慢了。但唐晉堯說他們正在改進機器人的形狀，以提高泳速。

德國馬普智能系統研究所（Max Planck Institute for Intelligent Systems）的納米機器人學家塞繆爾·桑切斯（Sámuel Sánchez，未參加該研究）評價說：「這種獨特的、精確控制速度和方向的方法令人驚嘆。」

唐晉堯表示，這項工作是醫療機器人的初級版本，醫生可以在體外用聚焦光束沿著病人身體為機器人導航。目前他們用紫外線控制機器人，但同時也在研發可用近紅外線控制的微型游泳機器人，這種光線可以穿透厚達幾厘米的身體組織。如果要在身體更深處使用，外科醫生還可以用光纖控制機器人。

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