微型混合机器人可以识别、捕获单个细胞

研究人员创造了一种由电场和磁场驱动的微型机器人，可以识别和捕获单个人体细胞     Depositphotos

以色列特拉维夫大学的研究人员创造了一种微型机器人，其大小与单个生物细胞一样大，可以同时使用电场和磁场进行导航，并且可以识别和捕获单个细胞，从而为大量应用打开了大门。
 
受到细菌和精子等生物“游泳者”的启发，研究人员开发了一种微型机器人（直径约 10 微米），能够自主地在身体周围移动或由操作员控制。
 
使用磁场来推动微型机器人，也称为微型电机，很有吸引力；它不需要燃料或磁铁与身体组织之间的直接接触，可以精确操纵，并且可以在很宽的温度和溶液电导率范围内发挥作用。电动微型马达具有一些优势，例如选择性装载、运输和释放货物以及利用电力使电池“变形”的能力，但它们也有一些缺点。因此，将两者结合起来是理所当然的。
 
通讯作者 Gilad Yossifon 说：“迄今为止，基于电气引导机制运行的微型机器人在某些电导率相对较高的环境中效果不佳，例如在生理环境中，电驱动装置的效率较低。”的研究。“这就是互补磁机制发挥作用的地方，无论环境的电导率如何，它都非常有效。”
 
一旦组装好混合动力推进系统，研究人员就能够展示微型机器人的能力。他们用它来捕获单个红细胞、癌细胞和单个细菌，证明微型机器人可以区分健康细胞和被药物破坏的细胞，或者区分垂死细胞和正在接受治疗的细胞。自然的“自杀”过程（细胞凋亡）。捕获后，可以将细胞移至外部仪器进行进一步分析。
但是，混合微型机器人的优势在于它还可以通过感知它们的状态来捕获未标记的细胞。这是第一项对无标记凋亡细胞进行基于微型机器人的传感的研究。
 
“我们的新发展在两个主要方面显着推进了这项技术：混合动力推进和通过两种不同机制（电和磁）导航，”Yossifon 说。“此外，微型机器人具有改进的识别和捕获单个细胞的能力，无需标记，用于本地测试或检索并传输到外部仪器。”
 
虽然微型机器人的测试是在人体外部进行的，但鉴于其广泛应用的潜力，研究人员希望它能很快在人体内进行测试。
 
“除其他外，该技术将支持以下领域：单细胞水平的医学诊断、将药物或基因引入细胞、基因编辑、将药物运送到体内目的地、清洁环境中的污染颗粒、药物开发、并创建一个‘粒子实验室’，”Yossifon 说。
 
该研究发表在《高级科学》杂志上。