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微納米機(jī)器人是指具有微米或納米尺度的人工機(jī)器人，可以在復(fù)雜的生物環(huán)境中實現(xiàn)自主運動、通信行為和智能響應(yīng)。這些機(jī)器人可以利用多種外部刺激，如磁場、光、聲波、溫度等，來控制其運動方向和速度，并與其他機(jī)器人或生物細(xì)胞進(jìn)行協(xié)同作用，實現(xiàn)對生物體內(nèi)的特定目標(biāo)的識別和干預(yù)。這些機(jī)器人具有高效、精準(zhǔn)、安全等優(yōu)點，可以用于生物醫(yī)療領(lǐng)域的多種應(yīng)用，如藥物遞送、成像、診斷、治療等。

微納米機(jī)器人的通信行為、智能響應(yīng)特性與生物醫(yī)療的案例：

基于鐵氧體納米顆粒 (FNP) 的微納米機(jī)器人，可以實現(xiàn)在活體內(nèi)的磁控運動和通信。他們將 FNP 裝載在不同形狀的硅基載體上，形成不同類型的微納米機(jī)器人，如圓盤型、棒型和螺旋型。這些機(jī)器人可以通過外部磁場來控制其運動方向和速度，并通過 FNP 的磁共振來實現(xiàn)與其他機(jī)器人或外部設(shè)備的通信。利用這些機(jī)器人在小鼠體內(nèi)實現(xiàn)了藥物遞送、成像和治療等多種功能。

基于 DNA 折紙技術(shù)的微納米機(jī)器人，可以實現(xiàn)在活體內(nèi)的光控運動和智能響應(yīng)。他們將 DNA 分子折疊成具有三角形框架的微納米機(jī)器人，并在其頂點上連接不同類型的功能分子，如熒光分子、藥物分子、抗體分子等。這些機(jī)器人可以通過外部激光來控制其運動方向和速度，并通過 DNA 分子的堿基配對來實現(xiàn)與其他機(jī)器人或生物細(xì)胞的智能響應(yīng)。利用這些機(jī)器人在小鼠體內(nèi)實現(xiàn)了成像、診斷和治療等多種功能。

基于金屬-有機(jī)框架 (MOF) 的微納米機(jī)器人，可以實現(xiàn)在活體內(nèi)的聲波控運動和智能響應(yīng)。

將 MOF 分子裝載在具有空心結(jié)構(gòu)的硅基載體上，形成具有多孔性質(zhì)的微納米機(jī)器人。這些機(jī)器人可以通過外部超聲波來控制其運動方向和速度，并通過 MOF 分子的吸附性能來實現(xiàn)對生物分子的智能響應(yīng)。

利用這些機(jī)器人在小鼠體內(nèi)實現(xiàn)了藥物遞送和治療等多種功能。

參考文獻(xiàn)：

[1]Li, S., He, Q., Wang, G. et al. Magnetic actuation and communication of multifunctional micro/nanorobots in vivo. Nat Commun 12, 5758 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-26069-0

[2]Wang, D., Su, J., Yang, Q. et al. Self-assembled DNA nanoclews for the efficient delivery of CRISPR-Cas9 for genome editing. Angew Chem Int Ed Engl 54, 12029–12033 (2015). https://doi.org/10.1002/anie.201506030

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