科学家研制微型“细菌机器人”

        据美国科学日报报道，目前，瑞士苏黎世理工学院科学家首次建造像细菌一样大小的微型机器人，这种机器人可在医学领域用于人体治疗。

        该机器人是长有微型头状结构的螺旋线，像小型螺丝锥一样可在液体中旋进。当它们移动前进时，它们就像长着鞭子一样尾巴的丑陋细菌，目前仅能通过显微镜观测这些机器人，它们的体长为25-60微米，就像自然界中长有鞭毛的细菌，自然界中长鞭毛的细菌一般体长为5-15微米，有些细菌的体长可达到20微米。

        这种微型螺旋线形状的机器人是模拟大肠杆菌和类似的细菌设计的，目前科学家称它们为“人造细菌鞭毛”(ABFs)，这里的鞭毛是指细菌身体上像鞭子一样的尾部。苏黎世理工学院机器人智能系统学会教授布拉德利-纳尔逊(Bradley  Nelson)领导一支研究小组从事这种机器人的设计、制造，并进行可操纵性游动控制。相比之下，这种机器人与细菌原型不同的是，它们将在人体疾病治疗方面发挥着重要作用。

        这种微型机器人是由蒸汽沉积的超薄物质层构成，该物质层是以铟、镓、砷和铬物质特定的序列排列起来，然后这个细狭长的物质层卷曲起来，形成螺旋线形状。在机器人的前端有一个“微型头部”，是由铬、镍和金三层合金薄膜构成，也是采用蒸汽沉积方式形成的，镍是一种软磁铁，与其他物质相比，镍具有一定的磁性。纳尔逊解释称，这种特殊的磁头能使这种微型机器人以特殊的方式在磁场中移动，这个螺旋状机器人可在液体中游动，整个运动可通过显微镜进行观测记录。

        在研究小组研究的软件下，通过调节几个磁圈产生磁场的强度和方向，这种微型机器人能够移动至特殊的目标，它可以向前、向后、向上或向下移动，还可以任何方向旋转。纳尔逊说：“我们研制的这个软件基于大量的物理和数学原理。”它不需要任何能量便能游动，也不需要任何可移动组件，惟一对它起到移动作用的就是磁场，这种微型机器人通常游动时每秒可行进20微米，相当于其体长。纳尔逊指出，改变磁场作用力可提高其速度，使该机器人每秒可行进100微米，对照之下，大肠杆菌每秒行进30微米。

        这种微型机器人的设计用于生物医学领域，例如：它可以携带药物抵达人体内预定的位置，移除人体内动脉斑块或帮助生物学家修改细胞结构，由于细胞结构非常微小，使得生物学家很难直接操作。在最初的研究实验中，苏黎世理工学院科学家能使该机器人携带聚苯乙烯微球体。纳尔逊强调称，尽管当前研究小组仍进行着基础性的研究，但在不久的将来将进行实际性的医学应用。 (责任编辑：泉水)

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