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哈工大:机器人组队“攻击”癌细胞
2019-03-26 哈工大资讯网

  机器人治疗癌症?

  机器人还能治疗癌症?对,你没有听错!由机器人技术与系统国家重点实验室成员、哈工大机电学院谢晖教授团队研发的磁性微游动机器人,可以实现组队携带药物进入人体内直达病灶部位、识别并攻击病变细胞,助力千千万万癌症患者减轻痛苦、早日康复,同时还能留在人体内实时监测健康状况,实现疾病的早发现、早治疗。该研究成果近日发表在《科学》杂志子刊《科学·机器人学》(Science Robotics)上。哈工大为论文第一完成单位与通讯单位。

  微型机器人军团!

  自然界中存在着丰富多样的生物自组织系统,表现出高度的群体智慧,可以解决个体无法胜任的复杂问题。比如分工协作的蚁群可构建复杂而精巧的蚁巢、搬运超重猎物,布阵捕食的鲱鱼群可轻松捕获非常警觉的桡足类动物,等等。受此启发,谢晖教授团队开发了一种磁性微游动机器人,这种呈花生状的磁性游动机器人长3微米,直径2微米,只有头发丝直径的约四十分之一。该机器人可成千上万地组队协同作业,机器人之间通过非常小的作用力交流,自组织成一个多模态的群体,就像蚁群用触觉或气味交流一样。群体可在旋转磁场的调控下,展现出多种随环境或任务快速响应的模态,其可变形为长链模态,高效穿越狭长的模拟毛细血管,还能够模拟自然界的蚁群(涡旋模态)和鲱鱼捕食阵列(横带模态),分别完成大负载可控输送与大面积同步集群清理操作。

微游动机器人群体多模态转化(左)、环境响应与集群操作(右)示意图

  为癌症治疗提供新思路!

  据先容,由于机器人足够小,可以到达例如毛细血管末端、视网膜等其他手段难以直接治疗的部位。未来通过体内运动导航,由成千上万个装载药物的微游动机器人组成的群体,可以直达病灶部位,识别并攻击病变细胞,实现高效无副作用治疗。与此同时,微纳游动机器人还可以留存在体内,实现健康状况的在体监控,协助人体免疫系统长期有效维护人类健康,为疾病的早期诊断与治疗提供一种新手段。

  《科学·机器人学》创刊于2016年12月,旨在传播机器人相关领域的代表性研究成果,平均每期刊出不多于4篇的研究类文章。据悉,此次论文发表在国际权威杂志,是谢晖教授带领团队继2017年底在《自然·通讯》发表创新性研究成果后取得的又一项重要突破。

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