| huozm32831 |
2023-04-03 16:34 |
以色列特拉维夫大学（Tel Aviv University）的研究人员发明了一种生物细胞大小的微型机器人，它可以利用电场和磁场进行导航，并可以识别和捕获单个细胞，为广泛的应用打开了大门。
上图：研究人员创造了一种由电场和磁场驱动的微型机器人，可以识别和捕获单个人体细胞。
受到细菌和精子等生物“游泳者”的启发，研究人员开发了一种微型机器人（直径约10微米），它能够自主或由操作员控制在人体内移动。
使用磁场来推动微型机器人，也被称为微型电机，很有吸引力。它不需要燃料，也不需要磁铁与身体组织直接接触，可以精确地操纵，并且可以在很宽的温度和溶液导电性范围内工作。电力驱动的微型电机有其优点，比如选择性的货物装载、运输和释放，还能利用电能使电池“变形”，但它们也有一些缺点。所以，把两者结合起来是很简单的。
该研究的通讯作者吉拉德·约西弗（Gilad Yossifon）说：“到目前为止，基于电引导机制运行的微型机器人，在某些导电性相对较高的环境中并不有效，比如在生理环境中，电驱动的效率较低。这就是互补磁机制发挥作用的地方，无论环境的导电性如何，这种机制都非常有效。”
一旦混合推进系统组装好，研究人员就能够展示微型机器人的能力。他们用它捕获了单个红细胞、癌细胞和单个细菌，证明了这个微型机器人可以区分健康的细胞和被药物破坏的细胞，或者正在死亡的细胞，以及正在经历自然的“自杀”过程（细胞凋亡）的细胞。一旦捕获到细胞，就可以将其转移到外部仪器进行进一步分析。
但是，这种混合微型机器人的优势在于，它也可以通过感知非标记细胞的状态来捕获它们。这是第一个基于微机器人的无标记凋亡细胞的传感研究。
吉拉德·约西弗说：“我们的新发展在两个主要方面极大地推进了这项技术：混合动力推进和通过两种不同的机制（电和磁）导航。此外，微型机器人具有更好的识别和捕获单个细胞的能力，而不需要标记，可用于本地测试或检索并传输到外部仪器。”
虽然，目前微型机器人的测试是在体外进行的，但考虑到其广泛应用的潜力，研究人员希望它能很快在体内进行测试。
吉拉德·约西弗说：“在其他方面，这项技术将支持以下领域：单细胞水平的医学诊断，将药物或基因引入细胞，基因编辑，将药物携带到体内的目的地，清除环境中的污染颗粒，药物开发，以及创建一个‘粒子上的实验室’。” |
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