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這篇綜述重點(diǎn)介紹了納米機(jī)器人成功應(yīng)用于藥物治療的四個(gè)方面：靶向給藥、精密手術(shù)、生物目標(biāo)檢測(cè)和消毒。這篇文章的共同作者，加州大學(xué)圣迭戈分校納米工程主席，Joseph Wang在寫給美國(guó)電氣電子工程師學(xué)會(huì)旗下出版物IEEE Spectrum的郵件中說(shuō)，靶向給藥是醫(yī)用微型機(jī)器人最有前景的商業(yè)應(yīng)用。例如，在去年12月份，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的科學(xué)家的研究成果表明，能夠通過(guò)無(wú)線操控，將一種線狀納米機(jī)器人運(yùn)往指定地點(diǎn)，然后通過(guò)磁場(chǎng)觸發(fā)釋放藥物，殺死癌細(xì)胞。

為了在這種納米機(jī)器人面世前更好地了解它們，關(guān)于微型和納米機(jī)器人，有5點(diǎn)值得注意：

1. 它們難于運(yùn)動(dòng)，更難于靠動(dòng)力行進(jìn)。

將機(jī)器人小型化至微型和納米尺度的兩個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)是提高納米機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)能力和為其裝配動(dòng)力。我們無(wú)法為納米機(jī)器人安裝齒輪和電池。很多納米機(jī)器人采用游泳方式行進(jìn)，使用化學(xué)能源或外部動(dòng)力，例如磁場(chǎng)或者其他形式能量，包括光、熱或者電。Wang所偏愛的方式之一是其團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“納米火箭”，在胃或胃腸道中使用胃液作為燃料，產(chǎn)生氣泡，從而推動(dòng)其向前運(yùn)動(dòng)。科學(xué)家仍然在尋找新的能源，以獲得更久續(xù)航能力，并且能在沒有技術(shù)人員的引導(dǎo)下自主的工作。

2. 它們能夠執(zhí)行手術(shù)。

機(jī)器人輔助手術(shù)現(xiàn)已普及，將醫(yī)生的手變得更小，從而在病人的體內(nèi)精準(zhǔn)的操作。我們可以將其想象成一臺(tái)納米尺度的手術(shù)?？茖W(xué)家正在研發(fā)納米鉆孔機(jī)、納米鉗子和其他納米尺度工具，這些工具可以被注入人體，運(yùn)動(dòng)至體內(nèi)指定區(qū)域，然后捕獲或移除某種組織，例如一叢細(xì)胞用于活體檢測(cè)。在一個(gè)最近的例子中，科學(xué)家組裝了一個(gè)管狀的微型機(jī)器人用于執(zhí)行手術(shù)，將藥物注射到一只活兔子眼睛的后部。納米機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)由磁場(chǎng)控制。

3. 它們將通過(guò)集群智能（swarm intelligence）協(xié)作

納米機(jī)器人并不單兵作戰(zhàn)；為了完成某項(xiàng)任務(wù)，成百上千的機(jī)器人將協(xié)同作戰(zhàn)。為了實(shí)現(xiàn)它，科學(xué)家需要灌輸集中式通訊，這種通訊被稱為集群智能?？梢酝^(guò)集群行動(dòng)計(jì)劃和機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)這種通訊。

4. 它們被設(shè)計(jì)成任務(wù)完成自動(dòng)消亡。

坦率的說(shuō)，不管是手術(shù)，藥物輸運(yùn)或者別的治療，沒有人希望在治療完成后仍有一批機(jī)器人在其體內(nèi)游蕩。所以科學(xué)家正在通過(guò)使用生物可降解的材料構(gòu)造機(jī)器人，這些材料會(huì)在病人體內(nèi)停留有限時(shí)間，任務(wù)一旦完成，機(jī)器人馬上被清除或消失。

5. 它們被用于活體動(dòng)物。

先前提到的納米火箭是第一個(gè)在活體老鼠體內(nèi)測(cè)試的人工微型馬達(dá)。Wang說(shuō)，現(xiàn)在有更多的實(shí)驗(yàn)室在活體動(dòng)物體內(nèi)測(cè)試他們的技術(shù)，包括瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院和蒙特利爾大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室。Wang說(shuō)，如果這些動(dòng)物活體實(shí)驗(yàn)取得成功，將立即進(jìn)行人體臨床實(shí)驗(yàn)。