作者：默思編輯部 發布：2026-08-31
德國維爾茲堡大學（Julius-Maximilians-Universität Würzburg）的研究團隊在2026年發表最新研究成果：他們打造出一批體積比人類頭髮直徑小約50倍的光驅動奈米機器人，能夠在液體環境中快速導航、主動追蹤並收集細菌，再將其搬運到指定位置。這項研究成果發表於期刊《自然通訊》（Nature Communications）。
這批奈米機器人利用特定的光線圖案來驅動移動，研究團隊採用溫和的雷射強度，讓機器人運作過程中周遭溫度上升幅度控制在攝氏10度以內，避免對周圍的生物樣本造成熱損傷。機器人可以沿著複雜路徑移動，並保持穩定的方向控制，同時能一次性收集或釋放大量細菌。特別值得注意的是，這些機器人能執行極快速的90度轉向，這讓它們能夠有系統、有效率地掃描樣本中的大範圍區域。
研究顯示，這批奈米機器人即使在攜帶較大群細菌的狀態下，仍然保持完整的可操控性，只是移動速度會隨著負載增加而略為下降。這代表它們不只是能「抓住」目標，還能在保有精準控制的前提下，把目標搬運到指定地點，這對於精密的微觀操作應用來說是關鍵能力。
研究團隊指出，這項技術讓科學界朝著「直接與微觀世界互動」這個長期追求的目標又邁進一步，未來可能的應用領域包括微生物學研究（例如精準分離特定菌株）、生物醫學研究（例如把特定細胞搬運到指定的實驗位置），以及材料科學中對微觀尺度物質的精密操控。目前這項技術仍處於基礎研究階段，距離臨床或工業應用還有相當距離，但展示了奈米機器人在生物樣本操作上的可行性。
目前微型機器人的驅動方式主要分為磁力驅動、化學驅動與光驅動三大類，各有不同的優缺點取捨。磁力驅動機器人可以在生物體內較深的位置操作，但精準度相對受限；化學驅動機器人（例如利用過氧化氫分解推進）速度快，但可能對周遭環境造成化學干擾；光驅動機器人的優勢在於可以透過光學顯微鏡直接觀察並即時調整驅動路徑，精準度較高，但穿透深度受限於光線能否到達目標位置，這也是為什麼這類技術目前多應用在體外的液體樣本操作，而非活體內部治療。
奈米機器人、微流體控制、生物微操作這類跨領域技術，橫跨物理、生醫工程與機器人控制，具備跨領域研究背景的人才在學術與新創生醫科技公司都有發展空間。