研究人员正在开发能够彻底改变医学许多方面的微型机器人

在不久的将来，治疗我们疾病的外科医生，可能是在我们体内游动、追踪癌性肿瘤或从最小的动脉中清除凝块的微型机器人。

如果这听起来像科幻小说，那么，你没有错：许多电影经常播放将机器缩小到单个细胞大小的概念，但在过去几年中，机器人技术和材料科学的进步使这个想法更接近现实。

那么，创造一个可以独立运行的智能机器人需要什么？

根据《Knowable Magazine》杂志报道，苏黎世联邦理工学院 (ETH Zürich) 的机器人专家布拉德利⋅尼尔森(Bradley Nelson)——他的职业生涯一直致力于研发微型机器人——强调，工程师已经制造出了小于微生物体积的机器人，可以移动并感知其环境。

尼尔森表示，“下一个主要挑战是为这些机器添加某种智能，使它们能够独立运行，从而将人类操作员完全排除在外。”

打造精准的智能机器人有何要求？

同时，他还提出了另外两个问题：如何在现实世界中使用这种机器人？这样的微型机器人又能为我们提供哪些医疗帮助呢？这些问题包括 2010 年发表在《生物医学工程年鉴》(Annual Review of Biomedical Engineering)上的参考科学论文。

研究人员认为，一般而言，任何大小的机器人都可以在未知环境中运行，适应周围环境，并且可以移动以实现目标。经典的思维方式是，机器人技术拥有3 个支柱：第一：机器人上的传感器以某种方式收集有关其周围环境的信息，第二：运动必须有某种运行机制，才能与周围的世界互动，第三：计算进程必须知道在任何时候采取任何行动。

尼尔森对这些小机器描述说，“在我的工作中，我通常尝试将这些元素构建到单个细胞大小、几百微米宽的机器中，”他解释说，一旦达到小于一微米，支配机器人周围环境的物理种类就会发生变化，原子和分子的随机运动会影响它，所以，这项工作更像是研究化学，而不是研究机器人。

医疗微型机器人的潜在影响

根据发表在《控制、机器人和自主系统年度回顾》 (Annual Review of Control, Robotics and Autonomous Systems)杂志上的一项研究，精密医疗机器人或微型机器人有可能彻底改变医学的许多方面。

随着科技的进步，我们可以想象能够执行复杂顺序操作的微型机器人，在许多情况下，在医生的直接监督或控制下，这些微型机器人可能会执行相对简单的功能。

微型机器人可用于化学和生物材料的局部递送，以及定向药物递送，以增加感兴趣区域的药物浓度，并降低身体其他部位出现副作用的风险，也可用于在肿瘤细胞附近放置放射源，放射能导致放射源附近的细胞死亡。

微型机器人还可以帮助移植和增强体内分化的干细胞，因为干细胞在未来的治疗中具有巨大的潜力（例如，恢复失去的听力和视力）。

微型机器人也可用于消融法中通过机械方式去除材料，例如从血管内壁去除脂肪沉积物的手术，或用于破坏肾结石等物体的超声消融术。

我们看到科幻预言很快成真，不足为奇，我们发现，未来治疗我们疾病的外科医生是微小的智能微型机器人，它们在我们的体内游动，独立工作，它们在我们的身体周围游动，独立运作，可以肯定的是，微型机器人有可能在未来彻底改变医学，并提高医疗保健质量。