新加坡科学家已开发出一种仅种子大小的微型机器人，该机器人可在人体内执行五种不同的医疗任务，有望为未来更安全、更精确的手术开辟新途径。
这款微型机器人由南洋理工大学的研究人员创造，长度仅为4.4毫米。
尽管体积微小，但该机器人能够在软表面上移动、切割组织、释放药物、收集组织样本，并产生用于医疗治疗的热量。
更令人印象深刻的是，它能在不到一秒的时间内在这几种功能之间切换。
这项发表在《先进材料》期刊上的研究由专注于软体微型机器人的Lum Guo Zhan领导。
该机器人通过弱磁场进行无线控制。在实验室实验中，科学家使用磁线圈远程引导机器人并激活其不同工具。
例如，机器人可以部署微型刀片切割组织、释放模拟药物的颗粒、抓取并储存组织样本用于活检测试，或产生局部热量。产热功能最终可支持磁热疗法，这是一种正在探索用于通过热量杀死癌细胞的治疗方法。
全球各地都在研究微型医疗机器人，因为它们有朝一日可以让医生在不进行大型手术切口的情况下深入人体内部执行手术程序。这可以减轻疼痛、缩短恢复时间并提高治疗精确度。
设计此类微型机器人的最大挑战之一是在极小的设备中集成多种功能，同时仍能实现精确控制。南洋理工大学团队通过创建一种特殊的磁控系统解决了这个问题，该系统可以快速改变机器人的行为。
该机器人由称为PDMS和Ecoflex的软硅基材料制成，这些材料具有柔韧性，常用于软体机器人技术。微型磁性颗粒嵌入机器人内部，使不同部分能以不同方式响应磁场。
机器人中心是一个可以磁化并以不同方向重新编程的磁性模块。每种磁性方向会激活不同的工具或运动。
研究人员还设计了机器人，使其每次只有一个部分对磁场做出反应。这一点很重要，因为大多数小型磁性机器人表现得像单一磁铁，导致所有部件一起移动，限制了精确度。
南洋理工大学的机器人还具有称为"滚动"的额外运动能力，使其能够围绕自身轴旋转。这种额外的灵活性有助于它在类似人体内部的狭窄、不规则空间中导航。
在使用鸡肝组织和模拟人体软组织的凝胶材料进行的测试中，机器人成功完成了所有五项功能。这些材料也显示出高度的生物相容性。在实验室测试中，暴露于机器人材料的超过99%的人体皮肤细胞存活，表明这些材料基本无毒。
这个历时七年的项目目前仍处于研究阶段，但研究团队正在探索机器人如何与医疗成像系统和逼真的人工器官协同工作。研究人员希望未来版本最终可能在体内微创手术和靶向治疗中辅助医生。
*来源：南洋理工大学。
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