依靠機械臂也可以將DNA引?單細胞級別的操作

在目前現有的技術條件下，大部分微型機器人是自主機器人，即在微環境下自主完成一定的任務。最近，蘇黎世聯邦理工學院的研究人員開發了一種超聲波驅動的玻璃針，可以連接到機械臂上，這使得它們可以泵入和混合微量液體和細小顆粒。

帶有活動手臂的機器人可以執行機械工作，還可以被編程。一個機器人可以執行多種任務。

傳統的微型系統通過精細毛細血管輸送微量液體，作為實驗室分析的輔助工具，他們通常利用外部泵使液體通過芯片。這樣的系統很難實現自動化， 而且芯片必須定制。

由蘇黎世聯邦理工學院教授丹尼爾·艾哈邁德（Daniel Ahmed）領導的科學家們現在正在將傳統的機器人技術和微流體技術結合起來。他們開發了一種使用超聲波的設備，可以連接到機械臂上。該裝置包括一個細而尖的玻璃針和一個壓電傳感器，壓點傳感器使針振蕩。這種設備類似揚聲器，超聲波成像和牙科清潔設備。研究人員可以改變玻璃針的振蕩頻率，創造多個漩渦組成的三維圖案。

科學家們還能通過一個微型通道系統泵送液體，創造一個特定的漩渦模式，并將振蕩的玻璃針放置在通道壁附近。

研究人員展示了這種方法不僅可以捕獲無生命的顆粒，還可以捕獲魚類胚胎。他們認為它也能夠捕獲液體中的生物細胞。“在三維空間中操縱微觀粒子是有挑戰性的，微型機械臂讓這變得很容易。”艾哈邁德說。

艾哈邁德說：“到目前為止，大型傳統機器人和微流體應用的進展是分開的，我們的工作有助于將兩種方法結合。”

因此，未來的微流體系統可以被設計成類似于今天的機器人系統。一個經過適當編程的單一設備將能夠處理各種任務。這意味著未來的微流控芯片將不再需要特定應用定制開發。

除了實驗室分析，艾哈邁德還設想微型機器人手臂的其他應用，比如對微小物體進行分類。這種臂也可以用于生物技術，將DNA引入單個細胞。最終它們還有可能應用于增材制造和3D打印。