諾貝爾獎得主、理論物理學家理查德·費曼曾在1959年率先提出利用微型機器人治病的想法，用他的話說，就是將“外科醫(yī)生”吞下。隨著微納米加工技術的發(fā)展，加工這些可以被吞下的“外科醫(yī)生”成為現(xiàn)實，人們通常把這些“外科醫(yī)生”稱為人造微納機器人。受自然界微生物自由運動啟發(fā)，人造微納機器人近些年得到了廣泛的關注與研究，通過電場、磁場、光場等手段可以有效地驅動這些微納機器人，在無創(chuàng)手術、靶向藥物運輸和生物傳感檢測等領域具有廣泛的應用。在多種驅動方案中，磁場驅動可以無線式精確操縱微納機器人，改變外部磁場梯度和方向，會對微納機器人施加力和力矩，進而使其沿著期望的軌跡運動。 <q\) o_tH  
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　　近期，中國科學技術大學工程科學學院微納米工程實驗室在利用調制結構光場高效加工微納機器人及其細胞移植、靶向藥物運輸方面取得新進展。他們通過將調制的渦旋光束進行單次快速曝光或三維空間掃描加工出泳動性能與裝載貨物能力更強的空心管形和錐形螺旋結構，并利用該結構進行神經干細胞的體外移植、靶向藥物運輸治療腫瘤細胞。相關成果分別發(fā)表在《先進材料》和《先進功能材料》上[Adv. Mater., 31, 1808226, 2019; Adv. Funct. Mater., 29, 1905745, 2019]。 I&8m5F?$`  
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　　在上述工作中，研究人員設計具有特殊相位信息的光場全息圖，并將其加載于空間光調制器面板上，調制出的三維渦旋光場可用于高效加工空心管狀和錐形螺旋結構，相比于傳統(tǒng)的激光直寫加工（DLW），光場加工速度最快提高了600倍。除此之外，利用該方法也可以靈活可控地加工出不同參數(shù)的管狀與螺旋結構，大大提高了復雜三維結構的加工能力。 5#.\pR{Gd  
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　　其次，利用如圖2所示的錐形空心螺旋結構，并在其表面加入磁性響應材料。采用自行搭建的三維亥姆霍茲線圈控制系統(tǒng)，調節(jié)輸入電流的相位信息在三維空間內形成旋轉磁場，磁場方向的改變使磁性結構受到磁力矩作用，進而完成有效驅動。經對比發(fā)現(xiàn)錐形螺旋相比于傳統(tǒng)的直螺旋結構具有更快的前進速度，并有效抑制了橫向漂移運動。 -G#k/Rz6  
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