微型机器人在液滴中形成双面结构，其凝胶面可携带药物，磁性面可操控方向，这项突破性技术为精准药物输送带来可能。根据发表于《科学进展》的研究显示，通过密歇根大学计算机模拟与牛津大学实验验证，新型微型机器人可将药物靶向效率提升至传统静脉注射（仅0.7%）的142倍。
在模拟炎症性肠病治疗的实验中，研究团队在猪肠道模型中成功演示了微型机器人的多重功能：通过导管输送至目标部位后，在磁场引导下精准释放携带的药物染料，完成输送后磁性组件可被回收至导管。实验特别设计了不同溶解释放机制，部分凝胶可在更长时间内逐步分解，实现药物缓释效果。
该技术展现出双重治疗潜力：在肠道疾病治疗中可多点释放类固醇、免疫调节剂和再生剂等药物；在人体膝盖模型测试的微创手术场景中，微型机器人能从易接触区域出发，穿越复杂解剖结构完成靶向药物输送后返回原位。
"这项研究正推动治疗输送技术迈向新高度。"牛津大学生物医学工程研究所约翰·布莱克生物纳米科学教授Molly Stevens表示，"先进的制造技术使柔性机器人系统具备独特的运动能力。"作为研究共同通讯作者的她指出，微型机器人通过微流体技术制造，将含磁性颗粒的凝胶流经狭窄通道，与油相作用形成均等液滴，最终分离出底部含磁性颗粒的凝胶和顶部空心凝胶。
这种被称为"永久磁性液滴衍生微型机器人（PMDMs）"的装置仅有0.2毫米，相当于两根人类发丝的宽度。牛津大学史蒂文斯研究组博士生、共同第一作者Yuanxiong Cao强调："微流体技术使制造效率提升数百倍，显著降低生产成本。"
研究团队通过计算机模拟精确调控微型机器人对磁场频率的响应。模拟障碍赛道验证了其运动特性：通过商业化软件控制的电磁系统，可形成类似尺蠖运动的链式结构，实现行走、爬行或摆动三种运动模式，并能按需拆解重组以通过狭窄区域。
密歇根大学化学工程系Anthony C. Lembke讲席教授Sharon Glotzer团队的研究员Philipp Schönhöfer表示："磁场频率对组装/拆卸循环的精确控制令人惊叹。"作为共同第一作者，他透露研究团队正致力于开发适应复杂环境的新一代微型机器人，包括通过乳剂粒子相互作用研究群体行为，在计算机平台上探索更复杂的设计方案。
研究团队表示，这项技术已触发类PMDMs微型机器人的设计革新，未来将重点优化其在生物体内的导航能力，为精准医疗开辟新路径。
参考文献： Cao Y, Xie R, Schönhöfer PWA, 等. 永久磁性液滴衍生微型机器人. 《科学进展》. 2025年8月1日, 11(28): eadw3172.
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