微型混合機器人可識別、捕獲單個細胞

以色列特拉維夫大學的研究人員成功研製了一種微型混合機器人，其尺寸與單個生物細胞相當，能夠通過電場和磁場導航，並具有識別和捕獲單個細胞的能力，為廣泛的應用奠定了基礎。

受到細菌和精子等生物「游泳者」的啟發，研究人員研發了一款直徑約為10微米的微型機器人，具有在人體內自主移動或由操作員控制的能力。

利用磁場驅動這種微型機器人（亦稱為微型馬達）頗具吸引力；它無需燃料，也不需要磁鐵與人體組織直接接觸，可準確操控，並能在各種溫度和溶液導電性下正常工作。而利用電能驅動的微型馬達具有選擇性裝載貨物、運輸和釋放，以及利用電能「變形」細胞等優點，但同時也存在一些不足。因此，將這兩種技術結合在一起是順理成章的。

研究人員Gilad Yossifon表示：「迄今為止，基於電氣引導機制的微型機器人在電導率較高的環境中效果不佳，例如生理環境中，電驅動效果較差。這時磁性機制發揮了重要作用，無論環境的電導率如何，磁性機制都非常有效。」

混合推進系統組裝完成後，研究人員展示了微型機器人的功能。他們利用它捕獲了單個紅細胞、癌細胞和單個細菌，證明微型機器人能夠區分健康細胞與受藥物損傷的細胞，以及處於自然「自殺」過程（凋亡）和垂死狀態的細胞。一旦捕獲，細胞可移至外部儀器進行進一步分析。

然而，混合微型機器人的優勢在於它還能通過感測細胞狀態捕獲未標記的細胞。

約瑟芬表示：「我們的新研發在兩個主要方面取得了顯著進展：混合推進以及由兩種不同機制（電氣和磁性）進行的導航。此外，微型機器人在識別和捕獲單個細胞方面具有更強的能力，無需標記，就可以進行局部測試或檢索，並將其運輸至外部儀器。」

儘管微型機器人的測試是在人體外進行的，但研究人員希望它很快可以在活體內進行測試，因為它具有廣泛的應用潛力。

約瑟芬說：「該技術將支持以下領域：單細胞水平的醫學診斷、將藥物或基因引入細胞、基因編輯、將藥物運送到人體內的目標地點、清除污染顆粒、藥物開發以及創建一個『顆粒實驗室』。」

該研究發表在Advanced Science雜誌上。