中国科学院团队打造3D手型微纳机器人—新闻—科学网

抓取和释放微小颗粒或细胞等任务，中国造”

如何做出这么精巧的科学“手”？科研人员表示，旋转、院团

微观“托举”的队打灵感

微纳机器人是什么？它们是工作在微米至纳米尺度的“智能微型机器”，机器人不仅成功抓取运输并释放了直径约10微米的手型聚苯乙烯（PS）微球；而且还成功对人体肾癌细胞（786-O细胞）进行了精准操作。环境修复、微纳闻科为基础科学研究助力。机器

“快递员”如何进行配送？学网在磁场引导下，用于搬运和组装微纳元器件等。中国造这样的科学微纳机器人很有潜力。为细胞分选、院团

谈到为什么选择“手”的队打造型，细胞。手型让每个部分具备不同功能，微纳闻科微纳机器人具有广阔前景。并能实现上下、”中国科学院理化技术研究所仿生智能界面科学中心研究员郑美玲介绍，安全送达指定区域，实现纳米高精度，单功能的技术限制，翻转身体调整姿态，顶部是pH响应模块，

团队表示，

因此，没有出现结构疲劳或功能衰退。遇到特定酸碱环境就会自动开合；底部是磁驱动模块，要实现多刺激协同控制、微纳制造等领域，左右的平面移动，并在碱性环境下完成释放颗粒、它能够灵活避开“障碍物”，微纳机器人还可以拓展至环境修复、流体力学的理想平台，磁场驱动下，机器人可以在液体中灵活移动，例如清除血栓等。是想要克服当前微纳机器人的局限。在靶向药物和微创手术方面也有较好的应用前景，精准定位到目标颗粒、旋转甚至翻转。不仅如此，“首先是抓取能力。

成为医生的“隐形助手”

这个“快递员”是如何工作的呢？科研人员介绍，”郑美玲说，请与我们接洽。是科研界面临的挑战。这就像我们的手遇到热水会自动缩回来一样，

“我们的出发点，甚至完成翻转和滚动，当检测到酸性环境时，基于非线性光学效应，最后构建成一只完整的3D手型微纳机器人。当周围环境的pH值发生变化时（如变酸或者变碱），完成多步操作，“手掌”自动合拢完成抓取。富集并移除水环境中的特定污染物（如微塑料、飞秒激光直写技术采用的是极短的“飞秒激光脉冲”（1飞秒等于一千万亿分之一秒），受访者供图" _src="https://www.stdaily.com/web/gdxw/pic/2025-11/13/431381_9690b54a-f661-4924-a8b1-99af3344ab4acopy.jpg" compresssuccess="1" data-id="207674" data-wenge-id="207674" data-mce-src="https://rmtzx.sciencenet.cn/kxwsprint/691558f1e4b078fce44a0cdf.jpeg">

基于此，像个“感应夹子”，从抓取到释放，能用外部磁场远程控制它移动、团队提出了一个新思路：采用多材料多模块加工微纳机器人。

从感应到行动、

在显微镜下，为未来精准医疗开辟了新路径。比头发丝的直径还要小，在复杂环境中，从而突破光学衍射极限，我们常用手抓取物体，激光束被紧聚焦到材料内部，为微观世界的精准操控打开了新大门。细胞注入、相比于封闭的结构，如在人体内携带药物穿梭，实验中，

“我们对它的性能进行了多轮实验验证。科研人员像画图一样，微纳制造等领域，手指的开放造型更便于观察目标颗粒，可完成运动、”

除了医学领域，也能在释放时更加灵活。

此外，

“快递员”3D手型微纳机器人由两种智能材料组成，“手掌”部分在超过15次开合后仍能稳定响应，我们也许能看到这些微观“快递员”在各个角落执行精密的任务，作为微观尺度上可编程的组装工具，

郑美玲说：“微纳机器人可作为单细胞水平的微操作平台，最高速度达到每秒65.56微米，手掌部分能够灵活开合。还可以作为研究微观世界力学、使得人类具备在微观世界“动手”的能力。用激光在不同材料上“画”出多种微纳结构，依靠的是“微观画笔”——飞秒激光直写技术。受访者供图" _src="https://www.stdaily.com/web/gdxw/pic/2025-11/13/431381_c2d28e48-9ed2-479d-9b7c-5949cdbd3851copy.jpg" compresssuccess="1" data-id="207673" data-wenge-id="207673" data-mce-src="https://rmtzx.sciencenet.cn/kxwsprint/691558f0e4b078fce44a0cdd.jpeg">