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北卡州立大學(xué)和杜克大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種能捕獲和運(yùn)輸單細(xì)胞的微觀立方體——“微型手工折疊機(jī)器人（microbot origami）”。受磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，它能改變形狀，然后利用周圍環(huán)境的磁場(chǎng)能力完成預(yù)設(shè)任務(wù)。這項(xiàng)研究結(jié)果發(fā)表在8月4日的《Science Advances》。生物通 www.ebiotrade。。ｃｏｍ 

microbot origami將成為新型細(xì)胞表征工具、流體混合器、人工肌肉和軟組織仿生裝置的部件。生物通 www.ebiotrade。。ｃｏｍ 

文章共同通訊作者、北卡州立大學(xué)化學(xué)和生物工程教授Orlin Velev說(shuō)：“活性粒子是當(dāng)代一個(gè)比較熱門的話題，它們能從環(huán)境中吸收能量，并將能量轉(zhuǎn)換成定向運(yùn)動(dòng)。”生物通 www.ebiotrade。。ｃｏｍ 

為了創(chuàng)建microbot origami，研究人眼首先制作了一側(cè)是金屬的微觀聚合物立方體，本質(zhì)上是讓金屬側(cè)作為磁體。根據(jù)所處位置，這些立方體能以多種不同方式組裝。生物通 www.ebiotrade。。ｃｏｍ 

“因?yàn)樗鼈儽淮呕?，而且彼此互?dòng)，這些立方體能儲(chǔ)存能量，”Velev說(shuō)。“立方體中的微粒子能以不同方向排列，形成類似‘吃豆人’一樣的集簇，你可以通過(guò)施加磁場(chǎng)來(lái)打開它們，然后通過(guò)轉(zhuǎn)換磁場(chǎng)關(guān)閉它們。你可以在開啟微集簇時(shí)注入能量，關(guān)閉時(shí)釋放能量。”生物通 www.ebiotrade。。ｃｏｍ 

研究人員給小“吃豆人”一個(gè)特殊任務(wù)：捕捉活酵母細(xì)胞。microbot組成了一個(gè)盒子形，通過(guò)開啟和關(guān)閉動(dòng)作，“游”著包圍了酵母細(xì)胞，當(dāng)研究人員關(guān)閉了控制microbot折疊的磁場(chǎng)后，它們捉住了酵母細(xì)胞，并移動(dòng)了細(xì)胞，zui后將細(xì)胞釋放。生物通 www.ebiotrade。。ｃｏｍ 

“這里所展示的自我折疊微型機(jī)器人可作為探定特殊類型細(xì)胞，如癌細(xì)胞的微型工具，”Velev說(shuō)。生物通 www.ebiotrade。。ｃｏｍ 

文章一作、北卡州立大學(xué)準(zhǔn)博士生Koohee Han 說(shuō)：“前期報(bào)道的微型機(jī)器人是剛性結(jié)構(gòu)，因此只能執(zhí)行諸如推和刺之類的簡(jiǎn)單任務(wù)，而這款microbot具備遠(yuǎn)程控制動(dòng)態(tài)重構(gòu)能力，由microbot組成的新“工具箱”能操縱微尺度物體與所在微環(huán)境發(fā)生互動(dòng)，如壓縮液體或固體、測(cè)量堆積物機(jī)械性能等。”生物通 www.ebiotrade。。ｃｏｍ 

“microbot origami的設(shè)計(jì)模仿了自然蛋白質(zhì)形態(tài)，因此可以與天然蛋白質(zhì)發(fā)揮相同作用，”Shields說(shuō)。“蛋白質(zhì)的氨基酸序列決定了它們的折疊程度，我們的microbot正方體的排列順序也能決定它的折疊結(jié)構(gòu)。”生物通 www.ebiotrade。。ｃｏｍ 

未來(lái)，研究團(tuán)隊(duì)的進(jìn)一步工作將使microbot可以自己移動(dòng)，無(wú)需額外施加磁場(chǎng)。Han致力于制造在復(fù)雜流體內(nèi)行使非牛頓行為的自動(dòng)推進(jìn)機(jī)器人，Shields的工作是研究microbot的動(dòng)力如何重塑，從而用于周圍大分子的微觀結(jié)構(gòu)研究。