【解说】近日，哈尔滨工业大学机器人技术与系统全国重点实验室、哈尔滨医科大学附属第一医院等联合开发出一款仿水熊虫医用微纳机器人，可实现在静脉血高速流环境中可控运动及靶向驻停，有效解决了微纳机器人无法在医学上应用的难题。

　　【同期】哈尔滨工业大学医学与健康学院教授 吴志光

　　我们把血管比作一条大河的话，我们病患的位置可能就是一个小石头或者一块礁石，我们这个药物分子也就相当于河里边的一个小树叶，这个叶子能流到礁石的比例本来就很低，这就是一直以来药物的一个难点。然后我们想把这个分子生物学的方法转化成物理的方法，假设说患者得了一个病，就是我不管你是得什么病，对我来讲只是要到那个位置，我通过一个物理的方法，我能不能通过外缘控制的方法，让它跑到病患的位置不就得了，从物理的角度尝试解决医学的问题，这就是目前我们医工交叉的思想。

　　【解说】据统计，近三十年来药物能准确递送到病灶位置的比例仅有0.7%，递送效率十分低下。

　　【同期】哈尔滨工业大学机电学院教授 李天龙

　　针对我们现在这个领域的难题，我们就想能不能通过仿生的思想，通过这种仿水熊虫这种结构，实现微纳机器人沿着血管壁的有效运动，然后这里边它不但能顺流而下，它还能逆流而上，还能横穿血流，通过几种运动的结合，我们微纳机器人最终能有效到达病灶区域，实现药物的靶向释放。基于仿生的思想设计的微纳机器人，我们通过IVOCT把微纳机器人注射到小动物体内，然后我们通过磁场调控，就能实现微纳机器人在这里的运动，这种运动就相当于仿水熊虫的仿生思想设计的微纳机器人，在运动到特定区域的时候，我们通过调控磁场，就能实现微纳机器人在表面的驻停，并释放药物对病灶区域进行靶向治疗。

　　【解说】模仿水熊虫设计的“爪子”提高了微纳机器人的驱动效率，让直径20微米的机器人可在20000微米/秒的静脉血流环境中高效运动；通过多磁场复合调控技术，实现了微纳机器人在生物组织表面可控驻停及药物靶向释放，驻停时间大于36小时。

　　【同期】哈尔滨工业大学机电学院教授 李天龙

　　我们的微纳机器人结构，它是一种多刺的结构，它每一个刺就相当于水熊虫的一个爪子，而我们在微纳尺度很难实现做一个几微米的臂，所以我们就把它做成整个球体都是多刺的结构，而我们通过外场调控来模拟它这种水熊虫爪子不停抓地的运动，其实就是让这个小球滚动起来，通过多个刺与表面的接触，实现有效运动。这样通过外场和这个结构的设计，两种方式相结合，实现模拟水熊虫爪子抓地的运动。

　　【解说】吴志光教授向记者介绍，目前的微纳机器人主要由人造物质组成，进入人体后便会被免疫系统认定为外来物质并主动“攻击”。

　　【同期】哈尔滨工业大学医学与健康学院教授 吴志光

　　我们考虑到天然的红细胞，它有一套自己的生物蛋白，它不会受到免疫系统的攻击，这是因为它表面的一层膜蛋白，具有一套相当于自己的生物“身份证”，那我们受此启发，就将天然的红细胞修饰到微纳机器人表面，然后它可以通过伪装成天然红细胞的方法，来躲避免疫系统的攻击，从而来延长这个游动微纳机器人在血液内或者其他生物环境内的工作寿命，让它更好完成自己的生物医疗任务。

　　【解说】仿水熊虫医用微纳机器人的研发，首次实现了微纳米机器人在静脉内驱动及驻停，技术达到了国际领先水平，显著提高药物靶向递送效率，为恶性肿瘤精准治疗提供新思路。

　　王宁 刘璐 孙汉仑 黑龙江哈尔滨报道

责任编辑：【罗攀】