探索细胞内部世界，新微型天线能从细胞角度看疾病进展

微型机器人在医疗领域的应用开发持续与时俱进，在《自然-通讯》（Nature Communications）期刊的最新论文中，麻省理工学院（MIT）团队首次展示一种能在活细胞内无线操作的微型天线。由于细胞是生物系统组成的基础，团队相信细胞层级的资讯获取，将能为基础生物学及疾病治疗提供更多新见解。

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可以在活细胞内无线操作的微型天线

一般生物电子接口的大小通常在数毫米至数公分之间，考虑到即使单细胞的变化也会影响整个生物体，人体内运用不仅具有高度侵入性，也无法提供与单个细胞无线交互所需的分辨率。

相较之下，MIT 团队开发的新型微型天线 Cell Rover 远比细胞小得多，尺寸仅有次毫米（sub-mm）大小，在团队针对卵母细胞（oocyte cells）的研究观察中， Cell Rover 只占了不到 0.05% 的细胞体积，远低于会影响或损坏细胞的尺寸。

Cell Rover 的特殊之处不只于此。透过使用磁致伸缩（magnetostrictive）材料制造，Cell Rover 可以利用交流磁场声学驱动，于低 MHz 频率下谐振运作，不会产生对生命体不利的热效应。研究团队甚至开发了一种使用非均匀磁场的方案，能将 Cell Rover 导引进入细胞。

比起像过往那样破坏细胞来检查细胞质，Cell Rover 可以于细胞内监测细胞的发育或分裂，检测不同的化学物质和生物分子或物理变化，能在活细胞内无线操作并与 3D 生物系统兼容的能力，让 Cell Rover 具有实时监测甚至指导细胞活动的潜力。

Cell Rover 能在不破坏细胞下监测变化

从研究来看，即使在单个细胞内，使用多个 Cell Rover 来相互通讯或和细胞外通讯都是可行的。研究人员认为有了这样的能力，Cell Rovers 在癌症和神经退行性疾病研究中可能很有价值。科学家可透过监测单细胞中的生化和电学变化，来观察与其相关的疾病进展，或透过活细胞对不同药物的反应来发现新药。

像聚合物（polymers）这样的材料会随着化学或生物分子的变化发生质量或应力变化，研究人员认为，科学家可以使用已用于医学和其他研究的聚合物材料与 Cell Rover 应用相整合，获得目前涉及破坏细胞的观察技术无法提供的全新见解。

MIT 院长 Anantha P. Chandrakasan 表示，Cell Rover 是一个创新概念，因为它可以将智慧传感、通讯技术嵌入活细胞，为极精确的诊断、治疗和新药开发带来前所未有的机会，同时也为生物学和 IT 技术的跨界合作创造了新方向。

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