科学家们利用人体细胞开发出的微型机器人，有朝一日可巡逻我们的身体，搜索并修复患病的细胞和组织。根据日前在《ADVANCED SCIENCE（先进科学）》刊物上发表的一项研究，这些“人体细胞机器人”，可以在培养皿中修复脑细胞的损伤。

2023年11月30日，《science.org》网站报道：塔夫茨大学（Tufts University）和哈佛大学怀斯（Wyss）研究所的科学家团队创造的微型活体机器人——称为“Anthrobots”——可以在实验室培养皿中四处移动，有朝一日可被用于帮助治愈伤口或受损组织。

在未来的医学中，由患者自身细胞构建的分子医生，有可能能够发现癌症，修复受伤的组织，甚至去除血管中的斑块。研究人员现在已经朝着这一愿景迈出了一步：他们已经诱导气管细胞形成称为类器官（organoids）的协调组，这些类器官可以用微小的附属物推动自己。当添加到实验室中受伤的神经元中时，这些“Anthrobots”可以帮助神经元自我修复。

塔夫茨大学艺术与科学学院生物学教授迈克尔·莱文（Michael Levin）是这项新研究的领导者，他在四年前制造了第一个“活机器人”。他和他的同事们将非洲爪蟾的胚胎心脏和皮肤细胞缝合在一起，创造出一种具有纤毛的类器官，这种纤毛是可以来回移动的微小毛发，使它能够爬行甚至游泳。莱文强调："我们没有认识到我们身体细胞的所有能力"。

麻省理工学院的合成生物学家罗恩·韦斯（Ron Weiss）说，“莱文证明，细胞可以被指导做一些它们自己永远不会做的事情”。他没有参与这项工作。

这是很好的第一步，但是人类免疫系统会排斥这种基于两栖动物的生物机器人。因此，在新的研究中，莱文的研究生吉泽姆·古姆斯卡娅（Gizem Gumuskaya）从成人气管的细胞开始。这些细胞也有纤毛，研究人员希望利用这些附属物作为微小的桨来驱动和移动这种器官。

古姆斯卡娅将单个气管细胞放入由大鼠组织（rat tissue）制成的三维支架中，该支架类似于人体气管（human trachea）中的环境。两周后，细胞繁殖并形成微小的球体。但它们的纤毛在这些球体内部，对运动没有用处。因此，研究人员将细胞浸入一种特殊的浴液中，这种浴液的液体特性促使它们将纤毛伸出。（下图表示，协调的纤毛（黄色）使得Anthrobots具有机动性，极大地增强了它们的实用性。红色标记着细胞之间的边界，它们的细胞核是蓝色的，绿色代表特定的细胞类型。）

人体细胞机器人（图片来源：Gizem Gumuskaya等人）

卡内基梅隆大学组织工程师Xi “Charlie” Ren表示，《先进科学》上报告的这项工作“令人惊叹，具有开创性”。他与这项研究无关。他说，这些生物设备的创造“为个性化医学开辟了道路。”

参考资料

Elizabeth Pennisi. Tiny ‘anthrobots’ built from human cells could help heal the body

Self-propelled organoids repair nerve tissue in lab, could one day ferret out disease or deliver drugs

https://www.science.org/content/article/tiny-anthrobots-built-human-cells-could-help-heal-body