微型机器人可移动微观液滴，将用于自动化医学诊断等

近日，美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的工程师表示，已经开发出了可以在芯片上移动微观液滴的微型机器人，就像仓库机器人一样。研究人员说，这样的系统可以帮助加快和自动化医学诊断技术和其他应用程序。

芯片上的微型机器人被科学家描述为直径约2毫米（0.078英寸）的盘形磁铁。它们旨在共同工作，以精确地移动和操纵血滴或其他液体。

例如，机器人可以将一大滴流体切割成体积相等的较小液滴，以进行一致的测试。他们还可以将液滴移动到预装的测试托盘中，以检查疾病迹象。研究团队称这些机器人为芯片上的 “铁人机器人”，因为它们由磁力驱动。

医生可以对微型机器人进行编程，以小规模协作方式执行大规模并行化和顺序化的流体操作。为了控制机器人的运动，芯片中的电磁砖沿着所需的路径拉动铁机器人，就像使用磁铁从棋盘下方移动金属棋子一样。

受物流机器人启发的芯片上机器人

“我们受到网络移动机器人系统对制造、存储和分销行业变革性影响的启发，例如那些用于在亚马逊仓库高效分类和运输包裹的系统，”  电气和计算机工程学助理教授Sam Emaminejad说道——研究的相应资深作者。“因此，我们着手在微流体环境中实现相同水平的自动化和移动性。但是我们的“工厂地板”要小得多，大约只有您的手掌大小，而我们的货物（液滴）则只有十分之几毫米。”

“工厂地板”是由研究人员设计的、具有索引卡大小的芯片，其内部结构有助于操纵由机器人传输的液滴。

研究称：“就像移动和跨协作的亚马逊机器人改变了以物流为基础的行业一样，我们的技术可以改变与生物技术相关的各个行业，包括医学诊断、药物开发、基因组学以及化学和材料合成。” 加州大学洛杉矶分校的Armond和Elena Hairapetian工程与医学教授、Dino Di Carlo的共同通讯和资深作者  。这些领域传统上使用的是冰箱大小的“液体处理”机器人。使用更小的微型机器人，我们有潜力在相同的原材料和相同的时间内进行更多的实验，并产生更多的数据。”

研究人员在他们的一项实验中展示了由三个机器人组成的自动网络如何协同工作，以移动和操纵芯片上的人类血浆样品液滴，以寻找表明癌症存在的分子标记。

加州大学洛杉矶分校电气与计算机工程专业的研究生，论文的共同主要作者余文卓说：“我们对打开和关闭瓷砖的时间和位置进行了编程，以引导铁机器人通过它们的指定路线。” “这使我们可以让多个机器人在同一空间中以相对较快的速度工作，以高效地完成任务。”

实验中，机器人以每秒10厘米的速度运动，并在24小时内执行了10,000次以上的循环运动。除运输外，还演示了芯片上的机器人与结构相互作用时的其他功能，例如分配、合并和过滤流体样本。

芯片上的机器人是由UCLA纳米电子研究中心制造的。该团队已为该技术申请了专利。