納米機(jī)器人技術(shù)是指開發(fā)可在納米尺度執(zhí)行任務(wù)(如感知、驅(qū)動(dòng)、操作、推進(jìn)、控制、協(xié)同等)的機(jī)器人設(shè)備/系統(tǒng)。過去數(shù)十年中在化學(xué)、材料、物理、信息、納米等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)展極大地推動(dòng)了納米機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)展。一方面出現(xiàn)了自身尺寸在納米尺度的納米機(jī)器人(如DNA納米機(jī)器人),可以裝載藥物分子并隨著血流將藥物分子輸運(yùn)至特定地點(diǎn)(如癌細(xì)胞)以實(shí)施在體單細(xì)胞精準(zhǔn)給藥。另一方面出現(xiàn)了本體是宏觀尺寸,但末端執(zhí)行器可對(duì)納米物體進(jìn)行機(jī)器人化操作的納米操作機(jī)器人。納米機(jī)器人技術(shù)的研究進(jìn)展為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域科學(xué)問題的解決提供了新的機(jī)遇,使得半個(gè)多世紀(jì)以來人類夢(mèng)寐以求的科幻電影《神奇的旅程》中所展示的納米機(jī)器人進(jìn)入人體血管治療癌癥的應(yīng)用場(chǎng)景正逐漸變得可能。 近日,中國(guó)科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所機(jī)器人學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室微納機(jī)器人團(tuán)隊(duì)在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域國(guó)際著名期刊IEEE Transactions on Biomedical Engineering(2021, 68(1): 130-147)以封面文章形式發(fā)表了納米機(jī)器人及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究綜述文章(Progress in nanorobotics for advancing biomedicine),總結(jié)了近年來納米機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域取得的進(jìn)展,包括分子機(jī)器、納米馬達(dá)、DNA納米機(jī)器人技術(shù)和納米操作機(jī)器人,并對(duì)納米機(jī)器人技術(shù)及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的未來發(fā)展進(jìn)行了展望。納米機(jī)器人技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域取得的突出成績(jī)極大地拓展了醫(yī)療機(jī)器人技術(shù)的研究領(lǐng)域,展示了納米機(jī)器人技術(shù)在提升疾病個(gè)性化精準(zhǔn)診療水平方面的巨大潛能。 沈陽自動(dòng)化所微納機(jī)器人團(tuán)隊(duì)研究員李密(青促會(huì)會(huì)員)為論文第一作者和共同通訊作者,研究獲得國(guó)家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金項(xiàng)目(61922081)、中科院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究計(jì)劃(ZDBS-LY-JSC043)和中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)(2017243)等共同資助。
論文信息: Mi Li, Ning Xi, Yuechao Wang, and Lianqing Liu. Progress in nanorobotics for advancing biomedicine. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 2021, 68(1): 130-147. 論文鏈接:https://doi.org/10.1109/TBME.2020.2990380
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