不但能送葯、做手術還能在血管內行走，這種機器人將成為醫生的好幫手

科技日報記者 張佳星

當你還在驚嘆機器人用題海戰術，輕鬆通過有人努力8次也通不過的醫師資格考試時，從事機器人研究的專家早已把回答患者幾個問題視為「小兒科」了。

10月19日，在第三屆北京國際醫學工程大會暨國際醫藥人工智慧大會開幕式上，北京航空航天大學教授、北京小喬機器人科技發展有限公司首席專家馮林一口氣講解了團隊在研的6種微納米機器人，「它們能夠進入人體內，真真正正實現定向、靶向治療。」馮林說。

會上，來自不同領域的專家在大會的7個分論壇上，就國際醫藥人工智慧、細胞前沿治療、中醫藥品牌建設與推廣、產品檢測技術與發展等重要議題，開展30多場交流演講。如何讓進入體內的藥物實現定向、靶向治療，不「誤傷」好細胞，成為臨床落地的焦點。

比頭髮絲還細的機器人

看不見怎麼操控？

治療疾病，人們總是在輕傷「自我」、重傷「非我」的矛盾中取其輕。有什麼辦法能最大程度降低病人的痛苦，又能進行重大疾病檢測和治療呢？

就像孫悟空鑽到鐵扇公主的肚子里，人們想到派「體積小，本領大」的微型機器人進到體內對付疾病。「微納米機器人有望進入人體內部、進入血管里、進入人體自然腔道裡面，實現疾病檢測以及超微創手術。」馮林說，微納米技術還能夠大大提高細胞克隆、幹細胞定向分化等科學研究的效率，推進其向臨床應用的進程。

微納米機器人隸屬於仿生微型機器人系統。按照所模仿的運動機理、感知機理、控制機理及能量代謝和材料組成的不同，國內外比較典型的仿生微型機器人可分為運動仿生機器人，如記憶合金驅動的微型八足自主步行機器人；控制仿生微機器人，如裝上電子背包的蟑螂；材料仿生微機器人，如能在消化道停止和移動膠囊的機械裝置等。

資料顯示，全球主要的微創器械產值2015年達到347億美元，中國在全球醫療器械製造額僅佔2%。我國在精密醫療、精準醫療領域實際上所佔市場份額相對較低。

「微納米已經是肉眼不可見的量級了，肉眼無法識別，比一根頭髮絲還要細，那麼怎麼對機器人實現加工和控制，並讓他完成你想要做的任務呢？這是非常困難的。」馮林說，因此，微納米機器人不單純是一個學科能解決的問題，而是要融合化學、物理、材料、生物、機械、信息、控制等多學科進行基礎理論探索，在加工製造過程中又融合了傳統的信息產業、微納米加工製造等製造工藝，才能使得進入人體的納米機器人真真正正實現定向、靶向治療。

例如，馮林展示的機器人中，有一種是利用磁性納米顆粒材料，對細胞進行侵染，侵染了之後通過外加電磁場，就可以精確把磁性納米顆粒攜帶的藥物輸送到人體當中，在腫瘤或者癌細胞放療化療過程當中，只打擊藥物靶向的細胞，就像給敵人的陣地插上了「小旗子」，讓炮火集中，盡量減輕病人的痛苦以及副作用。

機器人細胞「保育員」

實施超高精度操作

「微納米機器人主要分成兩大類，一類是本身體積特別小，還有一類是可以實現微米、納米級別的精密操作。」馮林說。

前者可以在體內實現穿梭自如，馮林團隊利用磁性材料製作了全球最小的章魚，利用外面電磁場，可以實現磁性材料在人體內部小腔道當中的精密控制，把「小章魚」注入到血管里之後，人們可以利用磁場控制它在人體內部腔道遊動，完成心血管壁的血栓等異物的「打撈」工作。

而後者以超高級別的操作精確度，可以實現對細胞乃至蛋白的操作。馮林展示的資料顯示，團隊在加入圖像識別技術後，通過微納米機器人，可以對細胞進行自動化操作。

例如在培育克隆動物時，需要對體細胞、卵細胞等實施去核、注射等操作，類似操作對速度和精確度有著嚴苛的要求，目前大部分採用人工操作方法，實驗人員必須經過反覆練習掌握熟練的技巧，而如果由機器自動操作將更加精準，並提高效率。

此外，微納米級批量細胞操作光電鑷系統是通過光電鑷實現對細胞的批量操作，大大提高科研工作在對於細胞的篩選和培養過程中的工作效率。

有了充電和控制器

膠囊機器人不再「隨波逐流」

除了用機器人對體內實施治療，提前排入「偵察隊」的方法很早前就被應用了。相關資料顯示，安翰膠囊胃鏡機器人擁有國家食品藥品監督總局（CFDA）頒發的全國唯一一張屬於膠囊胃鏡的三類醫療器械註冊證。據介紹，膠囊胃鏡，無需插管到胃部，只需隨水吞服1顆藥丸大小的膠囊機器人，15分鐘即可輕鬆完成無痛、無創、無麻醉的胃部檢查，且檢查結果準確性與傳統電子胃鏡高度一致。

馮林表示，已經上市的膠囊機器人可以進一步完善改進。「傳統的膠囊機器人主要核心問題是被動，一是能源的問題，二是姿態不可控的問題。」馮林說，團隊正在利用無線充電、VR（虛擬現實）等技術，讓膠囊結束「隨波逐流」的狀態，進入人體之後，能夠附著在人體腔道內，實現疾病檢測，並通過無線供電系統，使其長時間工作，通過姿態控制，讓它進入人體內部，如胃、直腸等後，不僅可以實現自主式姿態的組織切片檢查，還可施行靶向藥物注射，讓醫生實現從外部的控制。

來源：科技日報 文中圖片除註明外均來自網路

編輯：劉義陽

審核：王小龍

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