具有钻孔感知双功能的磁性微机器人，用于深部气管微病变的精准活检

《Advanced Materials》：Magnetic Microrobot With Drilling-Sensing Dual Functionality for Targeted Biopsy of Deep-Seated Tracheal Microlesions

磁驱动微机器人平台实现肺部深层病变靶向活检与早期癌症高精度诊断，集成钻取组织与SERS生物传感功能，通过3分钟深度学习模型区分癌变组织，准确率达94.3%，显著优于传统方法。

　　

摘要

活检仍是众多疾病确诊的金标准，但传统方法存在固有的局限性，包括操作过程中的侵入性、空间分辨率有限、难以获取深层组织样本以及术后组织病理检查复杂等问题。本文介绍了一种多功能磁驱动微机器人平台，用于对肺部深层微小病变进行靶向活检，有望用于早期肺癌的诊断。该微机器人采用圆锥螺旋结构，其尖端装有可控的金纳米针，集成了钻孔取样和表面增强拉曼散射（SERS）生物传感双重功能。在实时气管镜和荧光镜引导下，该平台能够通过充满盐水的支气管精确导航至病变部位，实现按需取样和样本回收。其可行性已通过离体猪肺模型和体内兔子实验得到系统验证。收集到的生物标志物和组织样本可通过SERS光谱技术快速识别和定量分析。此外，通过构建基于卷积神经网络的深度学习模型，能够区分健康组织和不同类型的癌变肺组织，临床诊断准确率超过94.3%，且仅需3分钟。因此，这项技术代表了一种基于微机器人的非侵入性、精准的肺部取样方法，具备早期肺癌诊断能力，显著优于传统活检方法。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。