諾貝爾獎(jiǎng)得主、理論物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼曾在1959年率先提出利用微型機(jī)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(shù)的發(fā)展，加工這些可以被吞下的“外科醫(yī)生”成為現(xiàn)實(shí)，人們通常把這些“外科醫(yī)生”稱為人造微納機(jī)器人。受自然界微生物自由運(yùn)動(dòng)啟發(fā)，人造微納機(jī)器人近些年得到了廣泛的關(guān)注與研究，通過電場、磁場、光場等手段可以有效地驅(qū)動(dòng)這些微納機(jī)器人，在無創(chuàng)手術(shù)、靶向藥物運(yùn)輸和生物傳感檢測等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。在多種驅(qū)動(dòng)方案中，磁場驅(qū)動(dòng)可以無線式精確操縱微納機(jī)器人，改變外部磁場梯度和方向，會(huì)對微納機(jī)器人施加力和力矩，進(jìn)而使其沿著期望的軌跡運(yùn)動(dòng)。 Nl*i5 io  
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　　近期，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)工程科學(xué)學(xué)院微納米工程實(shí)驗(yàn)室在利用調(diào)制結(jié)構(gòu)光場高效加工微納機(jī)器人及其細(xì)胞移植、靶向藥物運(yùn)輸方面取得新進(jìn)展。他們通過將調(diào)制的渦旋光束進(jìn)行單次快速曝光或三維空間掃描加工出泳動(dòng)性能與裝載貨物能力更強(qiáng)的空心管形和錐形螺旋結(jié)構(gòu)，并利用該結(jié)構(gòu)進(jìn)行神經(jīng)干細(xì)胞的體外移植、靶向藥物運(yùn)輸治療腫瘤細(xì)胞。相關(guān)成果分別發(fā)表在《先進(jìn)材料》和《先進(jìn)功能材料》上[Adv. Mater., 31, 1808226, 2019; Adv. Funct. Mater., 29, 1905745, 2019]。 @2e2^8X7f  
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　　在上述工作中，研究人員設(shè)計(jì)具有特殊相位信息的光場全息圖，并將其加載于空間光調(diào)制器面板上，調(diào)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(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)，大大提高了復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)的加工能力。 5I,$EGG  
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　　其次，利用如圖2所示的錐形空心螺旋結(jié)構(gòu)，并在其表面加入磁性響應(yīng)材料。采用自行搭建的三維亥姆霍茲線圈控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)輸入電流的相位信息在三維空間內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)磁場，磁場方向的改變使磁性結(jié)構(gòu)受到磁力矩作用，進(jìn)而完成有效驅(qū)動(dòng)。經(jīng)對比發(fā)現(xiàn)錐形螺旋相比于傳統(tǒng)的直螺旋結(jié)構(gòu)具有更快的前進(jìn)速度，并有效抑制了橫向漂移運(yùn)動(dòng)。 _e'Y3:  
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