科学界一直在探索将微型机器人放入人体内的想法，分配给它们的任务包括向目标点输送药物、进行手术、在活体组织内进行 3D 打印以及在血液中漂浮时组装医疗设备等。我们甚至听说过在肠道内振动的胶囊可以解决慢性便秘等问题。但人体并不总是能很好地对待异物，尤其是当它们碰巧是电子电路的融合体时。
为了避免这种严重的不相容性，哈佛大学维斯研究所和塔夫茨大学的专家利用从人类气管中提取的细胞创造了生物机器人。这些微型生物机器人被称为“机器人”，可以在表面上滑行并帮助神经细胞生长，但到目前为止，这种进展只能在实验室培养皿中观察到。这些机器人的大小从人类头发丝细到削尖的铅笔尖不等。
每个机器人都根据其细胞的独特角色及其协作来执行特定的工作。这是开创性的，由于它们具有潜在的多功能性，科学家们希望在不久的将来，机器人可以部署在目标部位进行再生、愈合和疾病治疗。
尽管听起来很创新，但这些机器人还解决了一个关键的复杂性问题。研究小组表示，这些生物机器人不需要任何专门的细胞，或任何类型的基因改造。研究小组指出，通过重新编程这些气管细胞相互作用的方式，它们可以触发多细胞肿块的形成，有点像重新排列砖块以形成不同的结构。
此外，它们可以以不同的方式在实验室培养皿中铺有人类神经元的表面上移动。它们可以刺激新的生长， 这类似于修复因刮擦细胞层而产生的间隙。塔夫茨大学艾伦探索中心主任迈克尔·莱文说：“我们现在正在研究治愈机制如何发挥作用，并询问这些结构还能做什么。”
但如上所述，机器人由生物物质组成，解决了身体排斥这些机器人的关键问题。在医学中，经常发生这样的情况：每当异物进入我们的系统时，人体的免疫反应就会启动并试图消除威胁。有时，医生必须给予免疫抑制剂来解决某些药物的接受问题。
但由于机器人以人类气管细胞为基础四处移动，因此它们可以毫无阻力地完成工作。此外，它们不存在污染风险，因为它们无法在人体外生存，只能在非常专业的实验室条件下茁壮成长。此外，不存在突变或繁殖造成伤害的额外风险。
除了熟悉身体系统之外，机器人还提供了另一个重要的好处——基本的多功能性和易于创建。通过整合不同细胞的各种属性，机器人可以被设计为在体内导航和执行任务，或协助在实验室中构建人造组织。让我们从治疗开始。该团队指出，机器人可以很容易地“由数千人创造”。
为了检查他们的愈合问题，研究小组测试了一个由从人类干细胞中提取的神经元层组成的模型。然后，他们继续用金属棒“伤害”表面，形成单元间隙。接下来，他们采用了一群具有纤毛生长的机器人（以将它们固定在该位置），并注意到机器人“引发了大量的再生”。机器人成功地证明，它们可以通过在损伤部位建立神经元桥来有效地治愈活的人类神经组织。
但除了细胞愈合之外，该团队现在正在探索更雄心勃勃的想法。其中一些包括使用机器人清除动脉粥样硬化患者动脉中的斑块沉积。此外，研究人员还试图了解这些机器人是否可以修复脊髓、修复视网膜损伤以恢复视力、向目标组织输送药物，甚至找到癌细胞。程序是通过注射或类似的方法将这些生物机器人放入体内，让它们完成预先编程的工作。
研究小组观察到机器人具有不同的形状和大小，并执行不同的运动模式。有的小至30微米，大的可达0.5毫米。就它们的形状而言，有一些看起来像足球，上面长有斑驳的毛发状突起，称为纤毛，以帮助运动；有些是球形的，整个表面都生长着均匀的纤毛；还有一些人的脸上只有一张脸。
在这些微型生物机器人的运动中也观察到了类似的变化。有些只是摆动，有些则沿着圆形路径或直线移动。就寿命而言，机器人在实验室条件下平均可以存活两个月。值得注意的是，在其使用寿命结束时，它们会“自然生物降解”。
佛蒙特大学、塔夫茨大学艾伦探索中心和哈佛大学怀斯生物工程研究所的专家在异种机器人上进行了类似的工作，在人类机器人方面开展了类似的工作。早在 2021 年，该团队就报告称，在青蛙细胞的帮助下，开发出了首个可自我复制的活体机器人。“Xenobot”一词源自“Xenopus laevis”，一种非洲青蛙。这只青蛙的胚胎提供了该项目必需的干细胞。研究人员指出，这些自我复制、手动组装的生物机器人的繁殖方式在自然界中是前所未有的。
