本報(bào)訊 （記者于忠寧）近日，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所研發(fā)出3D微納機(jī)器人，尺寸僅為40微米左右，比頭發(fā)絲的直徑還要小，卻能像機(jī)械手一樣完成抓取、運(yùn)輸和釋放顆粒/細(xì)胞的精密任務(wù)，在微觀世界實(shí)現(xiàn)“手到擒來”，為未來精準(zhǔn)醫(yī)療開辟新路徑。這項(xiàng)工作的技術(shù)核心是利用飛秒激光直寫技術(shù)分模塊加工了兩種材料體系，制備了多功能集成的微納機(jī)器人，在微觀環(huán)境下實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。

“快遞員”3D手型微納機(jī)器人由兩種智能材料組成，頂部是pH響應(yīng)模塊，像個(gè)“感應(yīng)夾子”，遇到特定酸堿環(huán)境就會(huì)自動(dòng)開合；底部是磁驅(qū)動(dòng)模塊，像個(gè)“微型馬達(dá)”，能用外部磁場(chǎng)遠(yuǎn)程控制它移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)甚至翻轉(zhuǎn)。想讓它工作時(shí)，科研人員會(huì)先把它置于液體中。當(dāng)周圍環(huán)境的pH值發(fā)生變化時(shí)（如變酸或者變堿），微納機(jī)器人的“手掌”就會(huì)像花朵一樣張開或閉合。在磁場(chǎng)引導(dǎo)下，它能夠靈活避開“障礙物”，精準(zhǔn)定位到目標(biāo)顆粒/細(xì)胞。當(dāng)檢測(cè)到酸性環(huán)境時(shí)，“手掌”自動(dòng)合攏完成抓取。隨后，翻轉(zhuǎn)身體調(diào)整姿態(tài)，安全送達(dá)指定區(qū)域，并在堿性環(huán)境下完成釋放顆粒/細(xì)胞的動(dòng)作。

這項(xiàng)研究通過多材料集成與模塊化設(shè)計(jì)，制備了兼具pH響應(yīng)環(huán)境感知與磁驅(qū)動(dòng)精準(zhǔn)導(dǎo)航的3D微納機(jī)器人，解決了傳統(tǒng)微納機(jī)器人單響應(yīng)、單功能的技術(shù)限制，為微觀世界的精準(zhǔn)操控打開了新大門。未來，人們也許能看到這些微觀“快遞員”在各個(gè)角落執(zhí)行精密的任務(wù)，如在人體內(nèi)攜帶藥物穿梭，成為醫(yī)生的“隱形助手”。