同濟團隊研發仿生微型手術機器人，為超微創血栓清除提供新型醫療手段

這是一種體積微小、載有溶栓劑藥物的仿生手術機器人，在外加磁場的指揮下，聚集在血栓部位，產生熱和力場，成為高效的微血管血栓清道夫。它由同濟大學牽頭建設的上海自主智能無人系統科學中心微納無人系統研究團隊經醫工理深度融合、聯合攻關研發而成，可用于醫療靶向微血管溶栓。這一研究成果5月20日23時許（德國時間）在線發表于國際著名學術期刊《先進材料》（Advanced Materials）。

同濟大學醫學專家介紹，心血管疾病死亡率和致殘率高，嚴重威脅著人類健康。大尺寸血管的血栓可置管溶栓，而對微血管血栓卻束手無策。隨著醫療機器人趨于微型化，有望為微血管血栓清除提供新手段。微型機器人在人體中處于低雷諾數環境，需要提供連續的外部驅動力來實現驅動。因此，如何實現低雷諾數環境下微尺度機器人的高效驅動和運動控制，是科研中面臨的難點。單個微型機器人往往無法滿足醫療應用的要求，需要通過操控微型機器人群實現集群效應，來滿足生物醫用劑量的需求。因此，開發新型的具有生物相容性、能有效驅動和精準控制以及集群操控能力的新型軟體醫療微型機器人，是研究的熱點問題。

自然界中的趨磁細菌是一類受磁場控制的具有集群行為的天然微機器人，其內部含有磁小體作為驅動和控制單元，能以高度有序的集群方式進行聚集和遷移。受此啟發，研究團隊研發了一類具有集群行為、模仿趨磁菌內部磁小體有序結構的微型機器人，其材料成份、接觸界面和控制方式都具有良好的生物相容性。通過實驗方式和數值模擬解析了機器人內部驅動結構、磁場強度及頻率對其運動能力的影響，結果顯示，其最高運動速度可達161.7微米每秒。在接收到磁場群體性控制命令后，負載溶栓劑的微型機器人可聚集在血栓部位，在高頻磁場控制下釋放溶栓藥物，進行微血管溶栓。 

研究團隊負責人表示，仿生微型手術機器人安全性好，運動控制精準，為超微創血栓清除提供了一種新型醫療手段，將引領新一代精準治療智能醫療設備的研發熱潮。未來研究團隊將積極推進這一成果轉化應用。

該項目研究依托同濟大學牽頭建設的上海自主智能無人系統科學中心、同濟大學、同濟大學附屬東方醫院，并獲得國家自然科學基金、上海市教委科研創新計劃重大創新項目、上海市張江國家自主創新示范區專項發展基金重大項目等資助。