【解說】近日，哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院等聯(lián)合開發(fā)出一款仿水熊蟲醫(yī)用微納機(jī)器人，可實(shí)現(xiàn)在靜脈血高速流環(huán)境中可控運(yùn)動及靶向駐停，有效解決了微納機(jī)器人無法在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的難題。

　　【同期】哈爾濱工業(yè)大學(xué)醫(yī)學(xué)與健康學(xué)院教授 吳志光

　　我們把血管比作一條大河的話，我們病患的位置可能就是一個小石頭或者一塊礁石，我們這個藥物分子也就相當(dāng)于河里邊的一個小樹葉，這個葉子能流到礁石的比例本來就很低，這就是一直以來藥物的一個難點(diǎn)。然后我們想把這個分子生物學(xué)的方法轉(zhuǎn)化成物理的方法，假設(shè)說患者得了一個病，就是我不管你是得什么病，對我來講只是要到那個位置，我通過一個物理的方法，我能不能通過外緣控制的方法，讓它跑到病患的位置不就得了，從物理的角度嘗試解決醫(yī)學(xué)的問題，這就是目前我們醫(yī)工交叉的思想。

　　【解說】據(jù)統(tǒng)計(jì)，近三十年來藥物能準(zhǔn)確遞送到病灶位置的比例僅有0.7%，遞送效率十分低下。

　　【同期】哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院教授 李天龍

　　針對我們現(xiàn)在這個領(lǐng)域的難題，我們就想能不能通過仿生的思想，通過這種仿水熊蟲這種結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)微納機(jī)器人沿著血管壁的有效運(yùn)動，然后這里邊它不但能順流而下，它還能逆流而上，還能橫穿血流，通過幾種運(yùn)動的結(jié)合，我們微納機(jī)器人最終能有效到達(dá)病灶區(qū)域，實(shí)現(xiàn)藥物的靶向釋放。基于仿生的思想設(shè)計(jì)的微納機(jī)器人，我們通過IVOCT把微納機(jī)器人注射到小動物體內(nèi)，然后我們通過磁場調(diào)控，就能實(shí)現(xiàn)微納機(jī)器人在這里的運(yùn)動，這種運(yùn)動就相當(dāng)于仿水熊蟲的仿生思想設(shè)計(jì)的微納機(jī)器人，在運(yùn)動到特定區(qū)域的時候，我們通過調(diào)控磁場，就能實(shí)現(xiàn)微納機(jī)器人在表面的駐停，并釋放藥物對病灶區(qū)域進(jìn)行靶向治療。

　　【解說】模仿水熊蟲設(shè)計(jì)的“爪子”提高了微納機(jī)器人的驅(qū)動效率，讓直徑20微米的機(jī)器人可在20000微米/秒的靜脈血流環(huán)境中高效運(yùn)動；通過多磁場復(fù)合調(diào)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了微納機(jī)器人在生物組織表面可控駐停及藥物靶向釋放，駐停時間大于36小時。

　　【同期】哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院教授 李天龍

　　我們的微納機(jī)器人結(jié)構(gòu)，它是一種多刺的結(jié)構(gòu)，它每一個刺就相當(dāng)于水熊蟲的一個爪子，而我們在微納尺度很難實(shí)現(xiàn)做一個幾微米的臂，所以我們就把它做成整個球體都是多刺的結(jié)構(gòu)，而我們通過外場調(diào)控來模擬它這種水熊蟲爪子不停抓地的運(yùn)動，其實(shí)就是讓這個小球滾動起來，通過多個刺與表面的接觸，實(shí)現(xiàn)有效運(yùn)動。這樣通過外場和這個結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，兩種方式相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)模擬水熊蟲爪子抓地的運(yùn)動。

　　【解說】吳志光教授向記者介紹，目前的微納機(jī)器人主要由人造物質(zhì)組成，進(jìn)入人體后便會被免疫系統(tǒng)認(rèn)定為外來物質(zhì)并主動“攻擊”。

　　【同期】哈爾濱工業(yè)大學(xué)醫(yī)學(xué)與健康學(xué)院教授 吳志光

　　我們考慮到天然的紅細(xì)胞，它有一套自己的生物蛋白，它不會受到免疫系統(tǒng)的攻擊，這是因?yàn)樗砻娴囊粚幽さ鞍祝哂幸惶紫喈?dāng)于自己的生物“身份證”，那我們受此啟發(fā)，就將天然的紅細(xì)胞修飾到微納機(jī)器人表面，然后它可以通過偽裝成天然紅細(xì)胞的方法，來躲避免疫系統(tǒng)的攻擊，從而來延長這個游動微納機(jī)器人在血液內(nèi)或者其他生物環(huán)境內(nèi)的工作壽命，讓它更好完成自己的生物醫(yī)療任務(wù)。

　　【解說】仿水熊蟲醫(yī)用微納機(jī)器人的研發(fā)，首次實(shí)現(xiàn)了微納米機(jī)器人在靜脈內(nèi)驅(qū)動及駐停，技術(shù)達(dá)到了國際領(lǐng)先水平，顯著提高藥物靶向遞送效率，為惡性腫瘤精準(zhǔn)治療提供新思路。