脑部疾病患者福音，微型机器人治疗脑部疾病

据法新社报道，美国加利福尼亚州一家初创企业表示，把微型机器人送入人类颅骨深处以治疗脑部疾病长期以来一直都是科幻小说的内容，但这可能很快将成为现实。

美国生物机器人实验室公司(Bionaut)计划在两年内对其可注射微型机器人进行首次人体临床试验。人类可利用磁体对微型机器人在大脑中进行精密引导。该公司联合创始人兼首席执行官迈克尔·施皮格尔马赫说：“微型机器人的想法早在我出生前就已经出现了。”

Bionaut实验室公司已经在羊和猪等大型动物身上测试了这种微型机器人，施皮格尔马赫说：“数据显示，这项技术对人类来说是安全的”。

相比现有的脑部疾病治疗方案，一经获批，这种微型机器人将给人类疾病治疗带来关键优势。施皮格尔马赫说：“目前绝大多数脑部手术以及脑部干预都局限于走直线——如果你没有直达目标的直线，你就被卡住了，就达不到目标部位。”他还说，微型机器人技术“使你能够抵达以前无法达到的目标，还能够通过最安全的通道反复抵达目标”。Bionaut实验室公司去年获得了美国食品和药物管理局(FDA)的审批，这为治疗丹迪-沃克综合征以及恶性神经胶质瘤的临床试验铺平了道路。恶性神经胶质瘤这种脑肿瘤在医学上一般被认为是无药可救的绝症。

日本北海道大学理学院科学家成功开发出世界上第一个利用集群策略工作的微型机器人，首次证明分子机器人能够通过采用集群策略完成货物递送，运输效率是单个机器人的5倍。这一发现20日发表在《科学·机器人》杂志上。单台机器人可装载和运输直径达3微米的聚苯乙烯珠子，而成群结队的机器人可以运输直径达30微米的货物。此外，运输距离和运输量的比较表明，与单一机器人相比，集群的运输效率最高可达5倍。通过证明分子机器可被设计成集群并协作高效地运送货物，这项研究为微型机器人在各个领域的应用奠定了基础。研究人员表示：“在不久的将来，预计将看到微型机器人群被用于药物输送、污染物收集、分子发电设备和微型检测设备。”

微型机器人可以在原子级水平上工作。例如，外科医生能够遥控微型机器人做毫米级视网膜开刀手术，在眼球运动的条件下，切除弹性视网膜或个别病理细胞，接通切断的神经;在患者体内或血管中穿行，一旦发现癌细胞就立即把它们杀死以及刮去主动脉上堆积的脂肪等;可以将微型机器人胃镜放进胃内对胃进行全面检查。微型机器人还可以用于精密制造业的加工，用它制造存储量更大的电脑存储芯片，以及加工精度极高的“超平面磨床”等。微型机器人的作业能力达到了分子、原子级水平，已远远超过了艺术家在头发丝上作画的程度了。应用微型机器人技术，可以使各种各样的航天测量变得更为轻巧，磁带录音机之类的家用电器也会变得更加小巧和多用，电视屏幕可以做得又大又薄，其上各点的光亮度，是直接可以用微型机器人自动控制的。微型机器人也将使机械学发生一场革命。

据介绍，多个微型机器人可协同执行复杂的任务，从而增加系统冗余度和扩展性，提高任务执行效率。然而独立控制多个由外界磁场驱动的微型机器人具有挑战，因为全局磁场中的多个微型机器人受到的磁场信号是相同的，难以实现选择性地独立驱动多个微型机器人中的某一个。

此前，佐治亚州立大学的研究人员成功地设计了一种新型的人工视觉设备，该设备采用了一种新颖的垂直堆叠结构，可以实现更大的颜色识别深度和微观层面的扩展。这项新的研究报告于2022年4月18日发表在顶级期刊ACS Nano上。

这项工作是朝着为微型机器人开发一个微尺度相机迈出的第一步，说明了构建这种新型图像传感器的基本原理和可行性，并强调了微型化。团队利用纳米技术为仿生人工视觉装置奠定了基础，该装置使用合成方法来模仿生化过程。