湖南
预计这一突破将有助于提高再生医学的效率，例如干细胞递送。
科学家们已经开发出一种可生物降解的微型机器人的大规模生产方法，该方法可以在输送细胞和药物后溶解到体内。
为了创造一种每分钟可以产生100多个可以在体内分解的微型机器人的技术，大邱庆北科学技术大学（DGIST）机器人与机电一体化工程系的Hongsoo Choi教授的团队与韩国天主教大学首尔圣玛丽医院的Sung-Won Kim教授的团队合作， 以及苏黎世联邦理工学院的布拉德利·纳尔逊教授的团队。
有许多方法可以构建微型机器人，其目标是微创靶向精准治疗。其中最受欢迎的是称为双光子聚合法的超精细3D打印工艺，它通过与两个激光相交来触发合成树脂中的聚合。
该技术具有创建纳米级精度结构的能力。缺点是创建单个微型机器人需要花费大量时间，因为体素（3D打印实现的像素）必须连续固化。此外，在双光子聚合过程中，机器人中的磁性纳米颗粒可能会阻挡光路。当利用高浓度的磁性纳米颗粒时，工艺结果可能不均匀。
干细胞附着在微机器人表面（顶部）的24小时过程和细胞染色结果，以识别附着在微型机器人表面（底部）的细胞。图片来源：大邱庆北科学技术研究所
为了解决当前微型机器人生产技术的限制，DGIST教授Hongsoo Choi的研究团队创建了一种以每分钟100个的高速制造微型机器人的方法，方法是将磁性纳米颗粒和可生物降解的明胶甲基丙烯酸酯的混合物（可以通过光固化）流到微流体芯片上。与现有的双光子聚合方法相比，这可以更快地创建微型机器人10，000倍以上。
然后，用这种技术生产的微型机器人用从人体鼻子收集的人鼻腔状干细胞培养，以诱导干细胞粘附到微型机器人的表面。通过这一过程，制造出携带微型机器人的干细胞，包括内部的磁性纳米颗粒和附着在外表面的干细胞。机器人移动时，机器人内部的磁性纳米颗粒响应外部磁场，并且可以移动到所需位置。
在现有的干细胞疗法中，选择性细胞递送是困难的。然而，携带微型机器人的干细胞可以通过实时控制电磁场控制系统产生的磁场来移动到所需的位置。研究小组进行了一项实验，以检查携带干细胞的微型机器人是否可以通过迷宫形状的微通道到达目标点，从而确认机器人可以移动到所需的位置。
此外，通过用降解酶孵育携带微型机器人的干细胞来评估微机器人的降解性。孵育6 h后，微型机器人完全分解，机器人内部的磁性纳米颗粒被磁场控制系统产生的磁场收集。干细胞在微生物机器人分解的位置增殖。随后，干细胞被诱导分化成神经细胞以确认正常分化;干细胞在大约21天后分化成神经细胞。该实验验证了使用microbot将干细胞递送到所需位置是可能的，并且递送的干细胞可以通过表现出增殖和分化作为靶向的精确治疗剂。
此外，研究小组证实了微型机器人传递的干细胞是否表现出正常的电学和生理特性。这项研究的最终目标是确保机器人输送的干细胞在现有神经细胞之间的连接断开的状态下正常发挥其桥梁作用。为了证实这一点，利用从大鼠胚胎中提取的稳定发出电信号的海马神经元。将相应的细胞附着在微型机器人的表面，在微型电极芯片上培养，并在28天后观察来自海马神经元的电信号。通过这种方式，微机器人被验证可以正确发挥其作为细胞递送平台的作用。
DGIST教授Hongsoo Choi说：“我们预计，通过这项研究开发的技术，如微型机器人的大规模生产，电磁场的精确操作，以及干细胞的递送和分化，将在未来大大提高靶向精准治疗的效率。
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