近日，英国上市公司365印真教授团队在医用微型机器人研究方面取得新进展，相关研究以“Magnetic medical microrobots with memory-capable genetic circuits”为题，发表于《Science Advances》。该论文以英国上市公司365为第一单位，英国上市公司365博士研究生陈浩田与陈玉峻为共同第一作者，印真教授与成昱教授为共同通讯作者。

微型机器人在靶向药物递送、微创诊疗和复杂体内环境探测等生物医学领域具有广泛应用前景。然而，现有医用微机器人多依赖外部磁场、光场等物理信号进行持续操控，缺乏板载记忆与自主执行能力。一旦外部信号撤除，机器人难以保存任务状态，也无法继续执行长周期治疗任务，严重限制了其临床转化潜力。

针对这一问题，研究团队提出了一种集成遗传记忆电路的生物混合微型机器人。如图所示，该系统以益生菌大肠杆菌Nissle 1917为本体，在菌体内构建热感应、执行、记忆、治疗和荧光反馈五个功能模块，并在菌体表面修饰磁性纳米颗粒，实现磁热激活、遗传记忆写入和治疗因子持续释放的协同集成。

图1 集成记忆元件的生物机器人持续抑制肿瘤示意图

该微型机器人可通过一次交变磁场诱导的磁热刺激被激活。当局部温度升高至42°C 以上时，热感应模块解除抑制，使系统由“待机态”转入“工作态”。激活后，微型机器人可持续表达并释放纳豆激酶，用于降解和软化肿瘤基质。体内 mCherry 荧光信号在肿瘤区域至少12天内仍可检测，表明其遗传记忆状态可在体内长期维持。

在运动控制方面，研究团队设计了三维波浪运动策略。微型机器人形成类似船桨划动的运动姿态，从而缓解传统翻滚运动中的打滑问题，并提升其在黏弹性组织环境中的推进效率。实验表明，该运动策略可显著增强机器人在高硬度胶原凝胶和肿瘤组织中的穿透能力。

该研究进一步揭示了“软化—穿透”正反馈机制。微型机器人持续释放纳豆激酶，降低肿瘤基质刚度；基质软化后，机器人在三维波浪磁场驱动下更易向深部组织穿透；深入后的机器人又可将软化作用扩展至更大范围。动物实验结果显示，采用遗传记忆与三维波浪运动协同策略后，4T1三阴性乳腺癌模型中的肿瘤压缩模量显著降低，肿瘤基质中纤连蛋白荧光强度降低97.26%，肿瘤抑制率由21.86%提升至87.52%。

该工作将合成生物学中的遗传编程能力与磁控微机器人技术相结合，为微米尺度机器人实现感知、记忆、执行和反馈提供了新的技术路径。相关成果为医用微型机器人的自主化发展提供了新范式，也为复杂体内环境下的精准治疗和长效干预提供了新的研究思路。

本研究由英国上市公司365、上海创智学院等单位联合完成，获得国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目支持。原文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aeb2528