科技日報北京9月30日電?。ㄓ浾邚埣研溃┟绹▋然仿〈髮W(xué)研究團隊開(kāi)發(fā)出一種全新的工程方法，他們用人類(lèi)肺細胞制成微型生物機器人。這些由纖毛驅動(dòng)的機器人被稱(chēng)為AggreBots，未來(lái)隨著(zhù)對運動(dòng)模式的控制能力提升，它們有望在人體復雜環(huán)境中執行特定的治療性或機械性任務(wù)，例如輸送藥物。相關(guān)成果發(fā)表于新一期《科學(xué)進(jìn)展》。

生物機器人是顯微鏡級的人造生物機器，能自主運動(dòng)并具備可編程性，可以執行特定任務(wù)。此前，它們的運動(dòng)主要依賴(lài)肌肉纖維的收縮和舒張?，F在研究團隊采用了另一種自然機制，即纖毛驅動(dòng)。纖毛是納米級毛發(fā)狀結構，能持續推動(dòng)體液流動(dòng)，在肺部等器官中至關(guān)重要。纖毛還能幫助草履蟲(chóng)和櫛水母等水生生物游動(dòng)。但長(cháng)期以來(lái)，如何穩定控制纖毛驅動(dòng)機器人的形態(tài)和運動(dòng)效果，一直是一大挑戰。

為解決這一難題，研究團隊首創(chuàng )了一種模塊化組裝策略。他們先利用肺干細胞培育出微小的組織球體，再通過(guò)空間可控的聚集方式拼接，形成具備不同運動(dòng)特性的AggreBots。同時(shí)，他們還在特定位置引入帶基因突變的細胞球體，使部分纖毛失效，從而實(shí)現對纖毛分布和數量的精準調控，進(jìn)而控制機器人運動(dòng)模式。這是團隊首次通過(guò)組織拼接和纖毛調控，有效引導生物機器人的運動(dòng)行為。

團隊表示，這一方法為生物機器人和生物混合機器人設計提供了新角度。模塊化組合有纖毛和無(wú)纖毛單元，可創(chuàng )造出具有特定運動(dòng)模式的機器人。由于A(yíng)ggreBots完全由生物材料組成，具備天然的可降解性和生物相容性，未來(lái)有望直接用于醫療場(chǎng)景。同時(shí)，這種生物機器人也能夠利用患者自身細胞制造，從而構建個(gè)性化藥物遞送載體，避免免疫排斥。