生物医学研究中的微纳米机器人技术

微纳米机器人是特征尺寸和/或功能尺寸在亚毫米以下的机器人，分为微纳操作机器人和微纳游动机器人。在靶向药物输送、体外诊断、生物传感和介入手术等生物医学领域有广阔的应用前景。自1959年费曼提出的分子级医疗构想以来，微纳米机器人在驱动方式、路径导航以及应用场景等都得到了极大的发展。21世纪初，随着纳米技术与生物医学的交叉融合，微纳米机器人进入快速发展期。微纳机器人是微纳米技术的集大成者，是机器人技术在微观尺度的延伸，融合了物理学、化学、材料学、生物学、机械学、信息学、控制学等多学科前沿研究。从结构上看，微纳米机器人由驱动、导航和功能三大模块构成：驱动模块涵盖磁场、声场等外场驱动或化学自驱动系统；导航模块通过分子识别或智能算法实现精准定位；功能模块则集成药物递送、微创手术工具或环境监测传感器等能力。未来该领域需突破精准控制、集群协同和生物降解等技术瓶颈，通过融合人工智能、合成生物学开发自适应多功能系统，是实现微纳米机器人从实验室走向临床的必经之路。本报告将从微纳米机器人发展历程、技术基础、组成分类、医用实践以及发展趋势进行综述。 白雪，首都医科大学生物医学工程学院副教授、硕士研究生导师。主讲《人工智能导论》、《智能医学工程导论》等课程。长期从事医用微纳制造技术相关研究。在相关领域共发表 SCI 论文 30余篇，EI收录8篇。参与撰写中英文专著4本。主持参与中国自然科学、国家重点研发计划项目等纵向科研项目6项。担任Advanced science、Advanced materials 等10余本期刊审稿人。