未来学家雷·库兹韦尔又要乐了。

这个被比尔·盖茨认为是对未来预测最准确的人，几年前曾这样说道："在显微镜下，我看到自己的白血球包围一个病原体，然后摧毁它，但是太慢了，整个过程需要一小时。我相信在未来，纳米机器人可以移植进身体，几秒钟完成同样的工作。"

近日，《科学·机器人学》杂志刊登香港城市大学科学家研发出的一种微型机器人，能够在磁力的控制下，将细胞运输到指定位置。库兹韦尔口中的身体内的机器人有了"眉目"。虽然它还没有自主意识，是受外界物理力的控制运作的，但凭着能够在生物体内让细胞"指哪打哪""打哪停哪"的功力，已经让预言向现实迈出了一大步。

细胞"随波逐流"的命运或被改写

"回输"是细胞治疗需要仰仗的主要手段之一。将细胞注射回人体，犹如将一艘艘小船放回航道，而人体内是一个密织交错的"航道网"，如果没有有效的、执行力强的"导航"设备，只能"随波逐流"。无法到达指定位置的细胞治疗，功效将被大大稀释，甚至不起作用。

科学家曾试过多种方法，例如，已获临床应用的CAR-T细胞疗法，是利用生物中抗原抗体反应产生的力。而磁控下的微型机器人则是利用物理力实现对细胞的控制。

香港城市大学研究团队在载体表面覆盖镍，使得微弱的磁力可以为进入血管"航道"的细胞"小船"掌舵导航甚至锚定。"例如用细胞修复软组织，要让细胞到需要修复的地方扎根、生长，之前将细胞悬液注射进人体内之后，细胞未必能停留在人们期望的位置，一直存在难以定位的困难。如果该技术真正临床，将解决这一问题。"国家"千人计划"特聘专家杨光华说。

"该研究给了细胞治疗领域一个全新的设计思路和探索方向。"杨光华认为，微型机器人如同运送救援队的卡车，要能"进得去、到得准、出得来"。为了验证这3点，研究团队分别在多个黏稠度的培养液、透明的斑马鱼胚胎中以及小鼠中实验，证明3D打印制造出的微型机器人可以航行、抵达目的地并使所携带细胞在指定地点生效。

用于临床，还需解决金属毒性等挑战

"微型机器人有它独有的优势，无需特异性结合位点，是一种'通用'的细胞运载技术。"杨光华表示，它拥有很大的潜力，但要到临床应用还需进一步探索解决机器人移除和镍钛毒性的问题。

此次3D打印成型的微型机器人，为了增加磁性和生物相容性，在其表面覆盖了镍和钛。论文显示尽管钛镍合金有较强的耐腐蚀和耐磨损性，然而，腐蚀会不同程度存在，其结果是增加了镍的析出，长期存在势必致癌。"将其用于临床治疗，还有很长的路要走，尤其在安全性评价方面，还需要进一步研究和验证。"杨光华表示。

此外，为了证明在血管中的操控是可行的，研究团队还用微流控芯片模拟出了较为复杂的血管结构，证明微型机器人能在这样的系统中定向运输细胞。然而真正的人体内环境与模拟环境差异有多大，还不得而知。

在一次香山科学会议上，有院士表示，在人体血液流动时可能存在未被探明的振动等现象。微型机器人在"演习"中的表现是否能与"实战"中一致，还有待进一步检验。在体内真实的环境中，微型机器人或许要面临超乎想象的严峻挑战。

"控制微型机器人运动的磁力是很微弱的，而人体内血压却是巨大的，因此，要精准、有效运作机器人才能使其达成医用的严苛标准，这是一个挑战。"杨光华表示，临床应用要求效果稳定、安全性高，要"达标"可能需要进行涉及到流体运动模型等交叉学科的深入研究。

节选自《科技日报》

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