医学正朝着微创手术的方向发展。这样以患者为导向的发展是非常重要的，例如可以缩短住院时间并降低感染和并发症的风险。就这点而言，微型机器人是一种非常有前途的医疗工具，因为它们有可能到达难以进入的组织和部位，并且有着诸如成像、靶向治疗以及组织工程的广泛应用。然而，生物医学工具的小型化带来了一些挑战：动作的精确性，运动的控制程度，以及安全性。

人类经常向大自然寻求科学难题的答案。大自然的启发让人类完成了我们当今所拥有的大量技术与建筑。目前存在于自然界中的生物已经通过进化获得了必要的属性，如粘附性，生物降解性，趋磁性，以及疏水性/亲水性。

会游泳的微生物是非常有用的生物医学工具，因为它们拥有基于生物推进和传感的自驱动运动和可控的转向特性。到现在为止，大多数（趋磁的）细菌已被研究过了，但是它们不一定能为我们所用，并且缺乏生物相容性的测试。此外，细菌需要特殊的培养基条件来维持它们的稳定性，这可能会限制其生物医学的应用。

一种可能代替细菌作为微型机器装置的是微藻，例如很容易培养的莱茵衣藻。然而，这些快速移动的细胞不是磁性的，因而在人体中不可操纵。在之前的研究中，人们可以通过将磁性纳米晶附在微藻上将其磁化。这种方法的缺点是纳米晶妨碍了细胞的运动，从而阻止药物在它们上面附着。

为此，一组科学家证明了微藻能够通过简单地被注入磁性元素——稀土元素铽来获得趋磁行为。一旦藻类含有铽离子，它们就能展现出超顺磁性行为，磁矩与趋磁细菌相当。这些磁化的微藻可以沿着施加的磁场方向排列，磁场可引导它们定向的移动。人和鼠细胞的生物相容性测试表明，这些磁化的微藻是无害的，可以用作生物混合的微型机器人。此外，由于注入的铽是冷发光的，于是这些微藻在人体内很容易被追踪。

“这些研究为生产生物相容的、可操纵的、快速移动的磁性微生物来满足药物运输或回收提供了一种新的替代途径”，Giulia Santomauro总结道。因为这些微藻内部可以积累铽，它们也可用于稀土或其它金属的环境修复，累积的金属能够回收利用。科学家们希望可以利用微藻在药物运输和传递以及回收方面作出贡献。

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