微型機(ji)器人是壹種(zhong)尺寸在(zai)毫(hao)米(mi)至微米級(ji)的智(zhi)能(neng)裝置，能(neng)夠(gou)進入(ru)人體(ti)血管(guan)、腸(chang)道等狹窄(zhai)環(huan)境，執(zhi)行靶向給(gei)藥(yao)、血栓清(qing)除、組織(zhi)修(xiu)復(fu)等(deng)高難度任(ren)務。這類(lei)機(ji)器人需(xu)兼(jian)具精密(mi)結構、柔性材(cai)料(liao)、精(jing)準(zhun)操(cao)控等(deng)特(te)性，而微納3D打(da)印技(ji)術(shu)正(zheng)在成為(wei)實(shi)現(xian)這(zhe)些(xie)需(xu)求(qiu)的重(zhong)要支(zhi)撐(cheng)。

作(zuo)為(wei)微納3D打(da)印技(ji)術(shu)提(ti)供(gong)商，摩(mo)方(fang)精密(mi)憑(ping)借(jie)創(chuang)新(xin)的面(mian)投(tou)影微立體(ti)光(guang)刻（PμSL）技(ji)術(shu)，將(jiang)3D打(da)印精(jing)度提(ti)升至2μm（相當(dang)於(yu)人類(lei)頭發絲直(zhi)徑的1/40）兼(jian)具高標(biao)準(zhun)公差控制(zhi)力(li)，為(wei)微型機(ji)器人制造提(ti)供(gong)了的革(ge)命(ming)性的生產(chan)制(zhi)造工(gong)具，助力(li)全(quan)球科研(yan)團隊(dui)突破醫療機(ji)器人領域(yu)的“尺寸極限(xian)"，制(zhi)造出(chu)輕(qing)量化(hua)、高強度、多(duo)功(gong)能集成的微型機(ji)器人，不僅(jin)讓(rang)微創手(shou)術(shu)的創(chuang)口(kou)小至0.5毫米(mi)，更在神經科學(xue)、藥(yao)物遞送、血栓(shuan)治(zhi)療、仿(fang)生結構、環境監(jian)測等領(ling)域(yu)展現(xian)出(chu)非(fei)凡潛力(li)。

01 血管(guan)內(nei)的“清(qing)道(dao)夫(fu)"：摩(mo)方(fang)技(ji)術(shu)如何助力(li)血(xue)栓精準(zhun)治(zhi)療

血栓(shuan)就(jiu)像(xiang)血(xue)管(guan)中(zhong)的“路(lu)障(zhang)"，可(ke)能引發心梗、中(zhong)風等(deng)致命(ming)風險(xian)。傳統溶(rong)栓藥(yao)物效(xiao)率(lv)低(di)、易引發出(chu)血(xue)，而介入(ru)導管(guan)操(cao)作(zuo)又面臨損(sun)傷血管(guan)的難(nan)題(ti)。科學(xue)家(jia)團(tuan)隊(dui)在《ACS Nano》上(shang)發表(biao)的突破性成果(guo)給(gei)出(chu)了新(xin)答案：他們利(li)用摩(mo)方(fang)精密(mi)高精度3D打(da)印設(she)備(bei)，制(zhi)造出(chu)直(zhi)徑僅2.15毫米的螺旋磁(ci)性機(ji)器人。這種(zhong)比(bi)螞(ma)蟻還(hai)小(xiao)的裝置，內(nei)部精密(mi)設(she)計(ji)了磁(ci)性材(cai)料(liao)嵌(qian)入(ru)空(kong)間(jian)，通(tong)過外部(bu)磁(ci)場驅(qu)動，可(ke)在血(xue)流中(zhong)逆(ni)流而上(shang)，像“微型潛(qian)艇(ting)"般自(zi)主(zhu)導航(hang)至血栓(shuan)部位。

更令人驚(jing)嘆(tan)的是，機(ji)器人旋轉(zhuan)時(shi)產(chan)生的流體(ti)剪(jian)切(qie)力(li)能(neng)加(jia)速(su)溶(rong)栓藥(yao)物擴散，配合超(chao)聲(sheng)實(shi)時(shi)定位技(ji)術(shu)，其(qi)溶(rong)栓效(xiao)率(lv)比(bi)傳(chuan)統(tong)方(fang)法提(ti)升4倍，且避(bi)免(mian)血栓碎(sui)片殘(can)留，從(cong)而降低二(er)次堵(du)塞的風(feng)險(xian)。這項(xiang)技(ji)術(shu)未來或(huo)可(ke)為(wei)心梗、中(zhong)風等(deng)血管(guan)疾(ji)病(bing)提(ti)供(gong)非侵入(ru)式治(zhi)療新(xin)方(fang)案，有望(wang)大幅(fu)降低治(zhi)療難度(du)、縮(suo)短治(zhi)療時(shi)間，為(wei)中(zhong)風患者爭取黃金(jin)搶救時(shi)間，並(bing)加(jia)快(kuai)術後恢(hui)復(fu)，讓更多(duo)患者受益。

圖：螺旋形(xing)機(ji)器人在動態(tai)、類(lei)血管(guan)環(huan)境中(zhong)的自(zi)動化(hua)導航(hang)整(zheng)體(ti)方(fang)案。

02 腸道(dao)裏(li)的“智(zhi)能(neng)刺(ci)豚(tun)"：無痛(tong)註射慢(man)性病(bing)治(zhi)療

對(dui)糖尿(niao)病(bing)患者而言(yan)，日復壹日的胰(yi)島素(su)註射不僅(jin)是疼痛的煎熬，更存在(zai)感(gan)染(ran)風險(xian)。科學(xue)家(jia)團(tuan)隊(dui)受刺(ci)豚（porcupinefish）膨(peng)脹自(zi)衛的啟(qi)發，在《Science Advances》發布了壹(yi)款革命(ming)性微型機(ji)器人：通(tong)過摩(mo)方(fang)技(ji)術(shu)打(da)印的可(ke)溶(rong)脹微針(zhen)結(jie)構，能在腸(chang)道(dao)內(nei)吸(xi)收(shou)腸液溶(rong)脹至14毫米(mi)，借助(zhu)腸道(dao)蠕(ru)動自(zi)然將(jiang)載藥微針(zhen)刺(ci)入(ru)腸壁進行給(gei)藥(yao)。

這種(zhong)由(you)生物相容性材(cai)料(liao)PEGDA/PEG制(zhi)成(cheng)的微針(zhen)，搭(da)載(zai)胰(yi)島素(su)後在(zai)小(xiao)豬實(shi)驗中(zhong)實(shi)現(xian)23.6%的生物利用率(lv)，超過了典(dian)型生物制劑口服(fu)給(gei)藥(yao)1%的生物利用率(lv)。更巧(qiao)妙(miao)的是，微針(zhen)表(biao)面的倒(dao)鉤設(she)計(ji)使其在(zai)完(wan)成註射後自(zi)動脫離機(ji)器人本體(ti)，如同“生物倒(dao)刺"般持(chi)續(xu)釋放(fang)藥物。這項(xiang)技(ji)術(shu)未來或(huo)讓(rang)數(shu)億慢(man)性病(bing)患者告(gao)別針(zhen)頭(tou)，通(tong)過吞服(fu)“智(zhi)能(neng)藥(yao)丸"完(wan)成無痛(tong)治(zhi)療，為(wei)糖尿(niao)病(bing)等(deng)需(xu)要長期(qi)註射的慢(man)性病(bing)患者提(ti)供(gong)無痛(tong)口服(fu)的多(duo)功(gong)能選(xuan)擇方(fang)案。

圖：通(tong)過蠕動收(shou)縮(suo)實(shi)現(xian)微針(zhen)穿透(tou)。

03 大腦(nao)中(zhong)的“精(jing)密(mi)工程師(shi)"：解(jie)開(kai)神經科學(xue)的密(mi)碼

在(zai)探索大腦(nao)奧秘的征程中(zhong)，傳統(tong)制造技(ji)術(shu)的精(jing)度(du)極限(xian)壹(yi)度(du)是長期(qi)困(kun)住(zhu)科學(xue)家(jia)們的難(nan)題(ti)之壹(yi)：如何將(jiang)比發絲更細(xi)的光(guang)纖精(jing)準(zhun)植入(ru)活體(ti)動物腦(nao)區(qu)？傳統多(duo)光(guang)纖植(zhi)入(ru)手術耗時(shi)長，操(cao)作(zuo)過程繁瑣、重(zhong)復性強，同(tong)時(shi)也提(ti)高了麻(ma)醉(zui)暴(bao)露的風(feng)險(xian)，嚴(yan)重制(zhi)約了每(mei)日能夠(gou)進行的手(shou)術(shu)數(shu)量，如抑郁癥(zheng)、成(cheng)癮機(ji)制等(deng)神經疾(ji)病(bing)的研(yan)究進(jin)程也因(yin)此被拖(tuo)累。

這壹(yi)僵局(ju)被(bei)摩(mo)方(fang)精密(mi)的面(mian)投(tou)影微立體(ti)光(guang)刻（PμSL）技(ji)術(shu)打(da)破。科研(yan)團隊(dui)創新(xin)設(she)計(ji)的光(guang)學(xue)驅(qu)動植(zhi)入(ru)支(zhi)架(jia)，通(tong)過摩(mo)方(fang)的高精度3D打(da)印設(she)備(bei)實(shi)現(xian)了三項(xiang)突破：

圖：3D打(da)印的光(guang)學(xue)驅(qu)動器(qi)。

摩(mo)方(fang)微納3D打(da)印系(xi)統的突破性技(ji)術(shu)制(zhi)造的光(guang)學(xue)驅(qu)動設(she)備(bei)，為(wei)神經科學(xue)精(jing)密(mi)醫療器械制造提(ti)供(gong)了全(quan)新(xin)解(jie)決(jue)方(fang)案，其變(bian)形(xing)率極低(di)、可(ke)靠性優異(yi)，不僅(jin)顯著縮(suo)短植入(ru)手術和麻(ma)醉(zui)暴(bao)露時(shi)長，同時(shi)在不影響實(shi)驗動物健康的前(qian)提(ti)下，實(shi)現(xian)每(mei)日手術量的高效(xiao)提(ti)升。

04 手術(shu)室(shi)的“仿(fang)生特(te)工"：軟(ruan)體(ti)機(ji)器人突破操(cao)作(zuo)極限(xian)

在(zai)心臟介入(ru)或(huo)神經外科領(ling)域(yu)，傳統(tong)剛性器械難以在彎曲(qu)血管(guan)中(zhong)靈活轉(zhuan)向。香港中(zhong)文大學(xue)與(yu)中(zhong)美團(tuan)隊(dui)合作(zuo)的磁(ci)性軟(ruan)體(ti)機(ji)器人提(ti)供(gong)了新(xin)思路(lu)：借(jie)助摩(mo)方(fang)nanoArch® S130的2微米精(jing)度(du)，他們打(da)印出(chu)節肢(zhi)狀(zhuang)水凝(ning)膠(jiao)機(ji)器人，磁性段與(yu)非磁(ci)性段交(jiao)替排(pai)列(lie)，復(fu)現(xian)蠓蟲幼(you)蟲的復(fu)雜(za)運動步態(tai)。這種(zhong)如橡皮(pi)泥般柔軟(ruan)的可(ke)變形(xing)機(ji)器人，能在(zai)磁(ci)場控制(zhi)下(xia)穿越比自(zi)身(shen)直徑更窄的腔(qiang)道，為(wei)精準(zhun)靶向給(gei)藥(yao)開(kai)辟新(xin)路(lu)徑。

圖：磁性軟(ruan)體(ti)機(ji)器人平臺(tai)。

而(er)在香港(gang)城市(shi)大學(xue)的手(shou)術(shu)機(ji)器人研(yan)究中(zhong)，摩(mo)方(fang)技(ji)術(shu)更展現(xian)出(chu)“毫(hao)米級雕琢"能(neng)力(li)——通(tong)過摩(mo)方(fang)精密(mi)高精度光(guang)固(gu)化3D打(da)印機(ji)設(she)備(bei)制(zhi)造出(chu)外(wai)徑3毫米、壁厚(hou)僅(jin)300微米的鏤空(kong)骨(gu)架(jia)，薄壁上150微米的貫穿孔(kong)精準(zhun)排(pai)布(bu)驅(qu)動腱(jian)索(suo)，在(zai)線(xian)控和(he)磁(ci)場的混合(he)驅(qu)動模式下，機(ji)器人同時(shi)具備(bei)大轉(zhuan)向角和(he)高精度操(cao)作(zuo)能(neng)力(li)，堪(kan)比血(xue)管(guan)內(nei)的“機(ji)械章(zhang)魚(yu)觸(chu)手(shou)"。這(zhe)壹(yi)技(ji)術(shu)將(jiang)被應(ying)用於(yu)狹長受限(xian)環(huan)境下(xia)的超(chao)精(jing)細(xi)外科手(shou)術(shu)中(zhong)。

05 從(cong)實(shi)驗室走向手術臺：摩(mo)方(fang)助力(li)微型醫療勾(gou)勒(le)未來圖景(jing)

隨(sui)著微納制(zhi)造技(ji)術(shu)與(yu)全(quan)球科研(yan)的深(shen)度耦合(he)，醫療機(ji)器人正(zheng)朝著更微小、更智(zhi)能(neng)的方(fang)向躍進：未來百微米級(ji)機(ji)器人或(huo)可(ke)深(shen)入(ru)腦(nao)部微循環(huan)，實(shi)時(shi)監測(ce)並(bing)修(xiu)復(fu)病(bing)竈(zao)。磁(ci)性驅(qu)動機(ji)器人集群，實(shi)現(xian)大面(mian)積組織(zhi)再(zai)生與(yu)靶向抗(kang)癌(ai)；集成生物傳感器與(yu)AI芯片(pian)，讓機(ji)器人自(zi)主(zhu)判斷(duan)治(zhi)療時(shi)機(ji)……

摩(mo)方(fang)技(ji)術(shu)以創新(xin)性的2微米工(gong)業(ye)級(ji)精度，豐(feng)富(fu)的材(cai)料(liao)兼(jian)容性，壹體(ti)成型深(shen)孔、薄壁、中(zhong)空(kong)等(deng)傳(chuan)統(tong)工(gong)藝難以制造的復(fu)雜(za)微型結(jie)構，為(wei)科研(yan)機(ji)構提(ti)供(gong)從(cong)制造打(da)印到(dao)設(she)備(bei)定制(zhi)全(quan)鏈(lian)條服(fu)務，加(jia)速(su)科研(yan)轉(zhuan)化(hua)周(zhou)期(qi)，成(cheng)為(wei)全(quan)球頂尖(jian)實(shi)驗室的重(zhong)要選(xuan)擇。

從(cong)《Science》《Nature》的頂(ding)刊論(lun)文(wen)，到(dao)臨床(chuang)醫療的落地(di)轉(zhuan)化(hua)，摩(mo)方(fang)高精度3D打(da)印技(ji)術(shu)正(zheng)在不斷(duan)助(zhu)推拓展醫療科技(ji)的邊(bian)界。當(dang)機(ji)器人小到(dao)可(ke)以穿越人體(ti)最細(xi)微的血(xue)管(guan)時(shi)，人類(lei)對(dui)抗(kang)疾(ji)病(bing)的方(fang)式將(jiang)告(gao)別大開(kai)大合(he)，進(jin)入(ru)“微創無痕(hen)"的新(xin)紀(ji)元(yuan)。而(er)摩(mo)方(fang)，正(zheng)在通(tong)過創新(xin)，致力(li)於(yu)成為(wei)打(da)開(kai)微觀醫療世界(jie)的鑰匙。