纳米机械人 - 未来人体的外科医生
过去数十年,在人体血管系统及其他腔内进行复杂手术,成为全球外科医生的一大挑战,驱使无数科学家致力研发实用的纳米医疗机械人。经过进行大量实验及反复测试,香港终于获得丰硕成果。
香港中文大学(中大)机械与自动化工程系副教授张立教授,受自然界动物集体行动之启发,带领其团队研究如何利用数以百万计的磁性纳米粒子组成纳米机械人。这项研究由创新科技署、香港研究资助局及中大天石机械人研究所资助。
在研发过程中,张教授的团队认为微缩化是设计机械人中的关键。即使他们能将电池造得非常微细,但控制器及传感器等电子零件的尺寸却不易缩小,限制了纳米机械人游走人体内难以触及的地方。
张教授的团队采纳另一种微缩化方法,透过外围线圈发出的快速振荡磁场,同时改变数百万颗纳米粒子的形态及行动方向。透过调整磁场的幅度及频率,由纳米粒子组成的带状集群能够因而分散、聚合,甚至穿越迷宫。
团队希望采用磁性微型群体技术,治疗中风等血管系统疾病。团队正克服各种困难,包括如何令只能在二维空间内走动的磁性纳米粒子应用于三维结构的人体血管,以及如何避免纳米粒子在人体内遭白血球吞噬。
即使面对不少挑战,张教授仍表示乐观,并预计在未来五至十年,纳米机械人将正式进入主流医学市场。