细胞，作为人体中的基本结构单元，以往大部分细胞研究都仅局限于显微镜下观察细胞的结构、形态以及各种生理反应。然而如今，随着细胞生物学和人工智能技术的快速发展，科学家们开始尝试运用细胞系统实现各种特定功能。
在诸多探索中，利用人体自身细胞研出的“微型人体细胞机器人”无疑最为耀眼。作为生物技术、机器人技术的交叉学科，细胞机器人潜力无限，其制造材料来源于人体自身，天生具备相容性，对人体风险低，能实现药物输送、组织修复等多种医疗功能。一旦技术成熟，细胞机器人将会彻底颠覆传统疗法，成为医疗领域的新生力量。
近日，美国塔弗茨大学的科学家，联合哈佛大学研究团队研发出了一种，与靠电力驱动的机器人不同的“微型人体细胞机器人”——Anthrobots。这种直径在30至500微米之间的细胞机器人，不仅具有自主移动能力，还能在体外促进受损神经细胞的生长，并具有自然寿命，可以在数周后自行讲解，未来有望置于人体受损组织。
Anthrobot的面世不仅标志着生物医学工程技术的新突破，更意味着未来医疗的进程将被这些细胞“机器人”主导和带动，细胞结构与功能的可编程性将成为医学革新的决定性力量。相关研究成果已发布至《 Advanced Science》上。
早在2020年塔夫茨大学就曾利用非洲爪蟾胚胎细胞创造了全球首个多细胞活体生物机器人——Xenobots，它能够实现自我繁殖，并执行特定任务。但当时并没有充分论据证明，这些能力是否来源于两栖动物胚胎，以及是否能利用其他物种“复刻”这一机器人。
而在最新研究中，研究人员提取人呼吸道表面上皮细胞，利用其表面覆盖的纤毛结构实现机器人的自主运动，“纤毛就像桨一样，能推动细胞群体四处移动”。
事实上，呼吸上皮细胞表面的纤毛在生理功能上负责排出进入气管的颗粒和液体，保持呼吸道的通畅。研究人员通过改变细胞的培养条件，使其表面纤毛向外翻转，从而获得推进力，成功使细胞可以在培养皿中自主运动60天之久。
而每一个“人体细胞机器人”都由单个成人细胞发育而来，都是独一无二的个体，具有各自不同的尺寸、外形和运动模式。有的呈现规则的球形，全身被纤毛覆盖；有的外形不规则，纤毛分布参差；它们或直线运动，或绕圈移动。这种生物机器人的多样性为未来应用提供了广阔的可能性。
细胞机器人是否能用于医疗？这是研究人员最为关注的问题。
为探索这一可能性，他们在体外培养模型中观察了细胞机器人与神经细胞的相互作用。令人兴奋的是，当细胞机器人游过人工划伤的神经元表面时，能明显促进损伤部位的组织再生。
Astonishing Labs 生物技术公司对该项目给予部分资助支持，计划利用这项技术开发神经系统损伤和脊髓疾病的新疗法。理论上，未来医用细胞机器人不仅可以直接修补组织，还能向受损部位输送促进再生的药物。这将极大拓展传统医疗手段的局限性，实现更精准、更高效的诊疗效果。
细胞机器人之所以成为可能，归根到底在于人类对细胞生物学多年研究的积累。
细胞可以形成层片、折叠、球体，也可以相互融合、运动和信号传递。正是基于这些基本法则，研究人员通过精细调控培养条件，指挥细胞按照人为设计的“图纸”协调组装，构建出功能完善的多细胞体。
理解多细胞结构的自组装法则，找到指挥这一过程的精细手段，将会开启医学工程学的新纪元。届时，我们将可以像搭积木一样，利用身体自身的细胞作为材料，建造出各种“仿生机器人”，实现迄今难以想象的医疗奇迹。
当今时代，生物科技快速发展，“仿生医学”理念也随之兴起。细胞机器人理念的提出正好契合了这一历史机遇。这种生命与技术和谐融合的创举，或将引领医学工程、生物制造等多个领域迈入新的发展阶段。