不過，大家先不要陷入「成群的奈米機器人在血液裡流竄」這樣的想像，因為那才是真正的科幻。這次的研究成果在視覺上並沒有電影中那麼酷炫，但是在科學成就上，它卻十分的驚人。此項研究成功是由美國波士頓兒童醫院的Dana Damian所帶領的一隊多國研究人員做出的。在論文中，研究人員表示他們創造了一款「可以通過施展計算機控制的牽引力，促使食道和腸子等管狀器官生長」的機器人植入物。
在外科手術上，修復體內管狀結構有著極大的難度。而由於絕大多數的生物體內都含有大量的管狀結構，這一直是醫學領域的一大研究方向。現有的辦法，比如器官移植不但價格昂貴，風險也很大。而長距離食管閉鎖等外科手術手段則需要患者被麻醉數週的時間，因為每一段食道都需要被輕輕的拉伸連接起來。相比之下，用來實驗Damian團隊的機器人植入物的豬不但活得好好的，當植入物被植入進它們的食道時，它們甚至還是清醒的。這個機器人植入物為何如此神奇？答案可能讓你大吃一驚，它所使用的原理並不復雜，早在1930年就被人發現，並常用於培養細菌群。它就是機械刺激（mechanostimulation），通過機械運動來刺激細胞，提高細胞生長、傷口恢復的速度。但是一直以來，產生機械刺激所需要的設備因為體積原因，並不適合植入人體。多虧了近幾年微電子領域的發展，我們終於可以生產出足夠小的機械裝置來刺激活體內部的細胞了。
與現有手段相比，此技術的優勢不僅僅在於時間，而是在於通過滋生活體組織來避免許多嚴重的問題。由於現有的手段需要在數個小時或者數天之內分段擴展組織，會有家具纖維化（fibrosis）和不良神經連接的風險。在論文所描述的手術過程中，一個長約10 厘米的機器人植入物被醫生從外部連接上了食道，並通過2 個O型環被固定在食道管狀的部分。這個包含電機、傳感器以及各種電子元件的植入物的外部被一層生物相容的防水皮膚包裹著，通過一根數據線與體外的控制單元相連。在那兩個O 型環中間的部位就會受到機械刺激，加快細胞生長的速度。研究人員們的實驗結果是非常成功的。在9天內，實驗體豬體內兩個O型環之間的食道的長度被擴展了77%。而此結果不是來自於拉伸，而是通過刺激細胞自我生長達到的。在這個過程中，食道的血流和功能性被完全保持了下來。
研究人員推測，如果進一步升級此設備，讓它可以識別吃東西時食道肌肉的收縮和放鬆，它甚至可以讓患者在修復的過程中也可以吃飯。看到這，你是不是有點可惜呢？現實並沒有科幻作品中可以修復各種傷病的納米機器蜂群那麼高大上。但是這款拉長管狀器官的機器人可能離那些機器人比我們想像中的還要近。因為研究人員指出：「除了它們在器官生長方面的用途，機器人植入也代表了醫用機器人的一個新研究方向。這些仿生系統可以幫助提供正常的身體功能，不論是在身體修復之前的暫時性，還是永久性的。」
「傳感器和致動器的微型化，加上無線通訊、能源傳輸、能源收集等技術的發展，很有可能讓我們創造出超越科幻作品中的設備。」
- 本文係由DeepTech深科技授權刊登。原文連結：這不是科幻！機器人成功幫豬修復受損的食道
