南洋理工大学科研团队研发出一款仅有4.4毫米长的微型机器人,既能无线移动,还可执行一系列外科手术,为精准医疗铺路。

南大星期二(5月26日)发布文告介绍,微型机器人由磁场远程控制,不用一秒就可切换不同手术功能,包括切割组织、释放药物、抓取和储存样本,以及产生热量用于热疗。

带领科研团队的南大机械与航空航天工程学院副教授林国展说,大多数磁性机器人只能执行一项到两项功能,而南大最新发明能执行五项功能。“我们长期目标是让医生在人体内使用这些微型机器人,引导它们到达目标位置,并用它们进行治疗。”

林国展在视频中提到,微型机器人目前长4.4毫米,有可能进一步缩小至1.5毫米。

世界各地都在研究微型机器人,希望它能使微创外科手术和医疗程序更安全、更无痛、更精准,让医生无需大切口或笨重的手术器械,就能在体内深处进行精准手术。

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林国展正与外科医生合作,探索微型机器人最终如何融入实际临床工作流程。他说:“为了让这些机器人更接近实际应用,我们不仅需要了解它们在实验室中的运作方式,还要了解它们在真实的医疗环境中如何被引导、监测和控制。”  

文告引述国立大学医院神经内科高级顾问姚亮立医生称:“这些毫米级的磁控机器人确实令人惊叹,它们能够穿越复杂的环境,并执行各种任务,例如将药物输送到指定位置、进行活检,以及远程热疗。我预见它们有潜力取代介入放射外科的许多方面,并成为医学领域的一种新型治疗方式。”

南大科研团队使用生物组织模型(包括鸡肝)以及模拟软组织的明胶基材料,测试机器人的外科手术功能。在实验测试中,机器人能够切割生物组织、释放模拟药物颗粒的粒子、抓取并存储组织样本,并在磁场作用下产生局部热量。

机器人由软磁材料制成,包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)和Ecoflex,这些硅基材料因柔韧性好、可塑性强,常用于软体机器人领域。当机器人暴露于高频交变磁场,设备内部磁性材料便能远程产生热量,这与目前用于癌症治疗的磁热疗(magnetic hyperthermia)方法类似。

微型机器人研究耗时七年,获得南大创业基金、新加坡科技研究局国立健保集团支持。这项研究已通过南大创意和企业公司NTUitive提交了技术披露,并在2026年5月15日的国际学术期刊《先进材料》(Advanced Materials)上发表。