研究人员在上个月发表在该杂志上的一篇论文中描述了他们的迷你医疗服务提供者小。

该研究的第一作者、化学与生物工程系的博士后研究员Jin Lee说:“想象一下，如果微型机器人可以在体内执行某些任务，比如非侵入性手术，那该有多好。”“我们可以简单地通过药丸或注射剂将机器人引入人体，而不是切开病人的身体，它们会自己完成手术。”

李和他的同事们还没有做到这一点，但新的研究是微型机器人向前迈出的一大步。

这个小组的微型机器人真的很小。每一个只有20微米宽，比人类头发的宽度还小几倍。它们也非常快，能够以每秒3毫米的速度移动，或者每分钟大约是它们自身长度的9000倍。相对而言，这比猎豹快很多倍。

他们也有很大的潜力。在这项新研究中，研究小组部署了一组这样的机器，将地塞米松(一种常见的类固醇药物)的剂量输送到实验室小鼠的膀胱中。研究结果表明，微型机器人可能是治疗人类膀胱疾病和其他疾病的有用工具。

这项新研究的合著者、化学与生物工程助理教授c·怀亚特·希尔兹(C. Wyatt Shields)说:“微型机器人在科学界引起了很多兴奋，但让我们感兴趣的是，我们可以设计它们，让它们在体内执行有用的任务。”

神奇旅程

如果这听起来像是科幻小说里的情节，那是因为事实就是如此。在经典电影《神奇之旅》中，一群冒险家通过一艘缩小的潜艇进入了一个昏迷男人的身体。

这部电影于1966年上映。今天，我们生活在一个微米级和纳米级机器人的时代。”

他设想，就像电影中一样，微型机器人可以在人的血液中旋转，寻找治疗各种疾病的目标区域。

该团队使用一种类似3D打印的技术，用一种叫做生物相容性聚合物的材料制造微型机器人。这些机器看起来有点像小型火箭，并配有三个小鳍。它们还有一些额外的东西:每个机器人都携带一个被困住的小气泡，就像你把杯子倒扣在水里一样。如果你把机器暴露在声场中，就像超声波中使用的那种，气泡就会开始剧烈振动，把水推开，把机器人向前推进。

这项新研究的其他合作者包括机械工程助理教授Nick Bottenus;化学与生物工程助理教授Ankur Gupta;以及工程学研究生Ritu Raj、Cooper thom、Nicole Day和佩顿马丁内斯。

为了让他们的微型机器人进行试驾，研究人员将目光投向了人类的一个常见问题:膀胱疾病。

将救援

间质性膀胱炎，也被称为膀胱疼痛综合征，影响着数百万美国人，顾名思义，它会导致严重的盆腔疼痛。治疗这种疾病同样不舒服。通常情况下，患者必须在几周内到诊所来几次，医生会通过导管将刺激性的地塞米松溶液注射到膀胱中。

李认为微型机器人或许能够提供一些缓解。

在实验室实验中，研究人员制造了一群微型机器人，这些机器人包裹着高浓度的地塞米松。然后，他们将数千个这样的机器人植入实验室老鼠的膀胱。结果是一个真实的神奇之旅:微型机器人在附着在膀胱壁上之前分散在器官中，这可能会使它们难以尿出来。

一旦到达那里，机器在大约两天的时间里慢慢释放地塞米松。这种稳定的药物流动可以让患者在更长的时间内接受更多的药物，Lee说，改善患者的治疗效果。

他补充说，在微型机器人能够穿越真正的人体之前，该团队还有很多工作要做。首先，该小组希望使机器完全可生物降解，以便它们最终溶解在体内。

“如果我们能让这些颗粒在膀胱中起作用，”Lee说，“那么我们就能实现更持久的药物释放，也许病人就不必经常去诊所了。”