微米和纳米科技材料

可自主追踪癌细胞的智能纳米机器人问世

科技日报哈尔滨1月16日电(通讯员衣晓峰 记者李丽云)癌细胞早期一般藏身隐秘,药物治疗往往难以直达病灶,如今有一种微型智能机器人可以辨识人体癌细胞、红细胞、混合细胞的图像,并自主选择最佳路径,追踪癌细胞。由哈尔滨工业大学80后教授李隆球带领团队发明的这款神奇智能微纳机器人,能在复杂的环境中精准导航,可望在药物传送、生物传感、细胞修复中发挥重要作用,帮助医学专家实现精准医疗。2017年岁末,在由知社学术圈(海归学者发起的公益学术平台)和《中国科学》杂志社及《国家科学评论》(National Science Review)联合举办的中国新锐科技人物颁奖典礼上,李隆球由此获得了“2017年度中国新锐科技卓越影响奖”。

有些药物治疗癌症往往难以直达病灶,常常容易杀敌一千自损八百,服用10克药物,真正发挥作用的也许只有1克。这种新型人工微纳机器人具有体积小、质量轻、推重比大等特点,能精确携带药物或靶向因子,定位于患病细胞位置,从而精准地遏制患病细胞,可将原有治疗方式从组织器官尺度拓展到细胞及分子尺度,用药更精准,更高效,避免误伤好细胞,这将在未来医学领域发挥巨大效能。

但现有的控制方法主要通过手动或半自动方式进行调控,微纳机器人只能在二维或三维空间内沿着预定路径朝特定的目标点运动,因而存在控制精度低、响应速度慢、智能化程度差等诸多问题,其在复杂多变的环境中运动面临巨大挑战。

可自主追踪癌细胞的智能纳米机器人问世1982 年出生的李隆球是哈工大机电工程学院机器人技术与系统国家重点实验室教授,博士生导师。作为共同通讯作者,2017年9月,他和加州大学圣地亚哥分校的合作伙伴共同在著名的《美国化学学会纳米》发表了1篇学术论文,首次将人工智能应用于微纳结构操作,发明了一种能够在复杂环境中精准导航的智能微纳机器人。

可自主追踪癌细胞的智能纳米机器人问世此种微型机器人由显微镜CCD相机、人工智能规划器、磁场发生器所组成,在运动过程中,可根据反馈的运动轨迹和在多种错综复杂的环境中,经过路径规划与运算后,实时调整运动路径,自动躲避障碍。同时,该微型智能机器人还可在迷宫等复杂环境中,实时高效地规划路径,类似 于GPS 导s航系统,针对多重路径可自主决策,选择最优路径并尽快到达终点。

业内专家认为,这类新型自主导航系统将会极大地促进智能微纳机器人在复杂生物体系中的诊断治疗,有望在多种现实场景中实现全新的“医疗梦”。

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