综述：医疗微型机器人中材料的协同整合用于先进成像与驱动

（编辑推荐）这篇综述聚焦医疗微型机器人（medical microrobots）中智能材料（smart materials）的协同设计，强调对比材料（contrast materials）与响应材料（responsive materials）的整合如何实现实时成像与驱动，推动微创治疗（minimally invasive treatments）的精准化与可视化发展。

　　

材料协同：医疗微型机器人的功能基石

医疗微型机器人通过整合智能材料（如形状记忆合金、磁性纳米颗粒）实现靶向递送与精准操作。文中指出，材料选择需兼顾机械性能与生物相容性（biocompatibility），例如聚乙二醇（PEG）涂层可减少免疫排斥，而四氧化三铁（Fe₃O₄）纳米颗粒则赋予磁共振成像（MRI）对比度。

成像与驱动的双重挑战

在活体组织（in vivo）中，微型机器人面临动态环境与穿透深度限制。多模态成像（multiplexed imaging）成为解决方案：近红外荧光（NIR）成像提供高分辨率表面信号，而超声（US）穿透深层组织。研究案例显示，金纳米棒（AuNRs）可通过表面等离子共振（SPR）增强光声成像（PAI），同时吸收近红外光实现光热驱动（photothermal actuation）。

能效转换的革新设计

最新进展聚焦能量复用技术——例如，磁性材料（如钴铁氧体CoFe₂O₄）既可作为MRI对比剂，又能在交变磁场（AMF）下产热驱动。文中特别强调“形态-功能耦合”设计：仿生微泳器（biohybrid microrobots）结合精子细胞（sperm cells）的生物运动性与合成材料的可控性，显著提升输卵管药物递送效率。

临床转化的关键瓶颈

尽管前景广阔，生物安全性（biosafety）仍是核心障碍。可降解材料（如镁合金Mg-Zn）虽能避免长期滞留，但其降解速率与成像窗口需精准匹配。此外，微型机器人的群体协同控制（swarm control）尚待突破，当前研究正探索声场（acoustic fields）与化学梯度（chemical gradients）的联合调控策略。

未来方向：融合与突破

综述呼吁跨学科协作，提出“材料-成像-驱动”三位一体框架：例如，上转换纳米颗粒（UCNPs）可将深层组织可见的近红外光转换为局部紫外光，触发光响应水凝胶（photoresponsive hydrogels）的药物释放。这一范式或将为肿瘤靶向（tumor targeting）与神经调控（neuromodulation）开辟新途径。