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科技日报记者张佳星

当你还在惊叹机器人用题海战术，轻松通过有人努力8次也通不过的医师资格考试时，从事机器人研究的专家早已把回答患者几个问题视为“小儿科”了。

10月19日，在第三届北京国际医学工程大会暨国际医药人工智能大会开幕式上，北京航空航天大学教授、北京小乔机器人科技发展有限公司首席专家冯林一口气讲解了团队在研的6种微纳米机器人，“它们能够进入人体内，真真正正实现定向、靶向治疗。”冯林说。

会上，来自不同领域的专家在大会的7个分论坛上，就国际医药人工智能、细胞前沿治疗、中医药品牌建设与推广、产品检测技术与发展等重要议题，开展30多场交流演讲。如何让进入体内的药物实现定向、靶向治疗，不“误伤”好细胞，成为临床落地的焦点。

比头发丝还细的机器人

看不见怎么操控？

治疗疾病，人们总是在轻伤“自我”、重伤“非我”的矛盾中取其轻。有什么办法能最大程度降低病人的痛苦，又能进行重大疾病检测和治疗呢？

就像孙悟空钻到铁扇公主的肚子里，人们想到派“体积小，本领大”的微型机器人进到体内对付疾病。“微纳米机器人有望进入人体内部、进入血管里、进入人体自然腔道里面，实现疾病检测以及超微创手术。”冯林说，微纳米技术还能够大大提高细胞克隆、干细胞定向分化等科学研究的效率，推进其向临床应用的进程。

微纳米机器人隶属于仿生微型机器人系统。按照所模仿的运动机理、感知机理、控制机理及能量代谢和材料组成的不同，国内外比较典型的仿生微型机器人可分为运动仿生机器人，如记忆合金驱动的微型八足自主步行机器人；控制仿生微机器人，如装上电子背包的蟑螂；材料仿生微机器人，如能在消化道停止和移动胶囊的机械装置等。

资料显示，全球主要的微创器械产值年达到亿美元，中国在全球医疗器械制造额仅占2%。我国在精密医疗、精准医疗领域实际上所占市场份额相对较低。

“微纳米已经是肉眼不可见的量级了，肉眼无法识别，比一根头发丝还要细，那么怎么对机器人实现加工和控制，并让他完成你想要做的任务呢？这是非常困难的。”冯林说，因此，微纳米机器人不单纯是一个学科能解决的问题，而是要融合化学、物理、材料、生物、机械、信息、控制等多学科进行基础理论探索，在加工制造过程中又融合了传统的信息产业、微纳米加工制造等制造工艺，才能使得进入人体的纳米机器人真真正正实现定向、靶向治疗。

例如，冯林展示的机器人中，有一种是利用磁性纳米颗粒材料，对细胞进行侵染，侵染了之后通过外加电磁场，就可以精确把磁性纳米颗粒携带的药物输送到人体当中，在肿瘤或者癌细胞放疗化疗过程当中，只打击药物靶向的细胞，就像给敌人的阵地插上了“小旗子”，让炮火集中，尽量减轻病人的痛苦以及副作用。

机器人细胞“保育员”

实施超高精度操作

“微纳米机器人主要分成两大类，一类是本身体积特别小，还有一类是可以实现微米、纳米级别的精密操作。”冯林说。

前者可以在体内实现穿梭自如，冯林团队利用磁性材料制作了全球最小的章鱼，利用外面电磁场，可以实现磁性材料在人体内部小腔道当中的精密控制，把“小章鱼”注入到血管里之后，人们可以利用磁场控制它在人体内部腔道游动，完成心血管壁的血栓等异物的“打捞”工作。

而后者以超高级别的操作精确度，可以实现对细胞乃至蛋白的操作。冯林展示的资料显示，团队在加入图像识别技术后，通过微纳米机器人，可以对细胞进行自动化操作。

例如在培育克隆动物时，需要对体细胞、卵细胞等实施去核、注射等操作，类似操作对速度和精确度有着严苛的要求，目前大部分采用人工操作方法，实验人员必须经过反复练习掌握熟练的技巧，而如果由机器自动操作将更加精准，并提高效率。

此外，微纳米级批量细胞操作光电镊系统是通过光电镊实现对细胞的批量操作，大大提高科研工作在对于细胞的筛选和培养过程中的工作效率。

有了充电和控制器

胶囊机器人不再“随波逐流”

除了用机器人对体内实施治疗，提前排入“侦察队”的方法很早前就被应用了。相关资料显示，安翰胶囊胃镜机器人拥有国家食品药品监督总局（CFDA）颁发的全国唯一一张属于胶囊胃镜的三类医疗器械注册证。据介绍，胶囊胃镜，无需插管到胃部，只需随水吞服1颗药丸大小的胶囊机器人，15分钟即可轻松完成无痛、无创、无麻醉的胃部检查，且检查结果准确性与传统电子胃镜高度一致。

冯林表示，已经上市的胶囊机器人可以进一步完善改进。“传统的胶囊机器人主要核心问题是被动，一是能源的问题，二是姿态不可控的问题。”冯林说，团队正在利用无线充电、VR（虚拟现实）等技术，让胶囊结束“随波逐流”的状态，进入人体之后，能够附着在人体腔道内，实现疾病检测，并通过无线供电系统，使其长时间工作，通过姿态控制，让它进入人体内部，如胃、直肠等后，不仅可以实现自主式姿态的组织切片检查，还可施行靶向药物注射，让医生实现从外部的控制。

来源：科技日报文中图片除注明外均来自网络

编辑：刘义阳

审核：王小龙