一项来自科罗拉多大学博尔德分校的突破性研究不仅创造了具有精确形状的微观3D结构，还实现了对这些结构的控制。
这一突破可能对医生和微生物学家产生重大影响，特别是因为他们一直难以制造出能够作用于微观研究对象的工具。
我们“劫持”自然界机器人的历史
直到最近，科学家们所能使用的任何微观活性元素都只有一个来源：生物进化。CRISPR 可能是最著名的例子，但无论是 DNA 合成还是药物输送，都具有相同的背景。历史上，我们无法在不利用生命中已有的分子级过程的情况下创造出分子级别的物体。
现在，最初为制造微处理器而开发的技术可能有所帮助。
光刻技术可用于创建小到足以帮助蚀刻现代 CPU 晶体管极细微特征的结构——但尺寸并不是一切。为了在更多场景中发挥作用，这些光刻技术的产物必须能够被物理控制。
然而，以它们的尺寸而言，显然无法内置电机或执行器。正是在这一点上，这项研究开始取得突破。
磁场、微型机器人与你
该研究团队使用了一种纳米模板技术，在制造的微粒表面上沉积金属“贴片”或图案。他们展示了这种技术可以印出他们大学的标志。虽然这看起来很酷，但比“分子涂鸦”更重要的是这些金属贴片会对磁场做出反应。
通过将带有这些贴片的粒子暴露在磁场中，研究人员可以开始推动它们在环境中移动。贴片的形状和位置，相对于粒子的形状和大小以及磁场的特性，决定了粒子的运动方式。
但研究人员并没有止步于此。在证明了他们可以整体控制这些粒子之后，他们进一步尝试使用这种方法制造可控的执行器——即严格定义上的“微型机器人”。
他们通过制造带有贴片的 L 形结构来实现这一点，这些贴片位于其长臂的末端附近。当暴露在合适的静态磁场中时，这些单一单元会重新定向形成“二聚体”，如上图所示。通过开启和关闭这个磁场，他们可以使二聚体扩张或收缩，从而展示出类似夹钳的动作，能够抓取或影响某些物体。
微型机器人的实用性
能够控制这些人工制造的粒子本身就已经非常有价值了，因为它可能实现通过血液的定向药物输送，甚至帮助药物在特定器官中的扩散。
但这种类似夹钳的微型机器人还有更大的潜力，如果进一步发展的话。研究人员提出，即使这种极其简单的应用方式也可以发展成一种细胞“夹钳”，可以根据需要抓取和移动细胞。这些夹钳也可以通过磁场推进，从而有可能在一个活体患者内部覆盖细胞并移动它们。
研究人员指出，这项技术未来可能用于组装更加复杂的结构。至于不同类型的贴片能否分别对不同的磁场环境做出独立反应，仍有待观察。
尽管如此，这项初步研究不仅引入了新技术，还成功制造出了可工作的单元，这本身就很令人印象深刻。毫无疑问，该团队未来有更复杂的构建计划。
【全文结束】
