刚刚，中国团队一项重磅研究登上国际顶级期刊《Science Advances》。
这次，他们造出了一种可编程"活体"凝胶机器人，形态有些像科幻电影《异星觉醒》里的外星生物"卡尔文"。
水凝胶机器人模拟人类行走，其柔性形态与科幻外星生物有异曲同工
不过它的使命不是毁灭，而是治愈。
由香港城市大学、德国马普智能系统研究所、北京理工大学及多伦多大学组成的联合团队，成功研制出这种具备多模态运动能力的超软水凝胶免疫机器人（HIM）（Hydrogel Immune Millirobot）。文章链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adw9133
它能潜入人体内行走、翻滚、爬行、拍打，精准绞杀肿瘤，完成任务后还能自动溶解消失。
其通过独特的结构设计与智能驱动机制，为细胞免疫治疗中的靶向递送问题带来了突破性解决方案！
▍像"卡尔文"一样柔软，却是人类的守护者
这个水凝胶机器人静静躺在培养皿中时，看起来就是一小块半透明的凝胶。
但一旦置于磁场之下，它便"活"了过来。
整个机器人由超软水凝胶构成，杨氏模量仅为808.5 Pa，没有坚硬的骨骼和关节，它能像"卡尔文"一样，进行大幅度的柔性形变和蠕动。
研究团队为它设计了四种运动步态：行走、翻滚、爬行、波动，足以应对人体内从宽阔腔道到毫米级缝隙的各种复杂地形。
HIM 的多运动模态
论文第一作者、香港城市大学郑志强解释道："你可以把它想象成一个被完全编程控制的、有益版的‘卡尔文’。它的所有行为，无论是运动、抓取还是最终解体，都响应于我们预设的物理或化学信号。它是医生手中一把柔软的、可远程操控的智能手术刀。"
这种设计带来的最大优势是空间精准性和局部富集能力。
传统药物递送方式如静脉注射，往往面临靶向性不足、全身分布广泛、局部有效浓度低以及潜在脱靶毒性等挑战。而HIM能够跨越漫长的生物路径，将治疗载荷直接递送至传统药物难以触及的病灶核心。
凭借其多模态运动能力，HIM能够主动穿越胃肠道复杂的褶皱、黏液层、甚至组织间隙，抵达常规口服或灌注药物分布不佳的生理"死角"。
更关键的是，它还具备卓越的生物相容性。
对于活细胞这类"脆弱"的治疗制剂，HIM提供了一种前所未有的温和、支持性递送方案。其模块化设计将敏感的免疫细胞与驱动模块物理分离，避免了磁性驱动等物理过程对细胞活性的潜在影响。
水凝胶基质为细胞提供了一个三维的、类组织的微环境，在运输过程中更好地维持细胞活力与功能。在模拟胃肠道动态流体环境的实验中，HIM展现出强大的黏膜粘附能力，能抵抗生理流体的冲刷，确保其携带的细胞有足够时间迁移并发挥作用。
HIM的优越环境适应性和避障能力
▍"拥抱式"猎杀肿瘤，完成任务后自我消亡
HIM的攻击模式带着一种柔性的致命美感。
当它通过磁场导航抵达肿瘤区域后，会感知到微环境的pH变化，随即像"卡尔文"捕捉猎物那样，用整个身体将肿瘤球体紧紧包裹、拥抱住。
这种"零距离"接触，使其携带的NK免疫细胞能最大化地发挥作用。一旦抵达目标部位，HIM能通过环境响应形变，紧密贴合甚至包裹病灶，形成一个临时的"局部药物工厂"。
这能将高浓度的免疫细胞或药物持续作用于目标区域，极大提高了治疗效率，同时避免了全身给药带来的毒副作用。研究表明，其局部细胞密度可建立有效的杀伤比例，解决了免疫细胞浸润不足的核心难题。
体外实验证实，在短短四天内，被它"拥抱"的3D肿瘤模型便被免疫细胞清除殆尽。
而它与科幻怪物最根本的区别在于它的利他性与短暂属性。
HIM平台实现了从"递送"到"执行"再到"清除"的全流程智能化管理。机器人的行为（如运动、抓取、释放）可由外部磁场或内部生物信号（如pH、离子浓度）精确触发，实现了“在正确的地点做正确的事”。
完成任务后，在钠离子溶液的触发下，它会自动溶解，如水滴融入大海，被人体自然代谢，不留一丝痕迹。这种"功成身退"的特性，彻底避免了传统植入式医疗器械需二次手术取出的风险与成本。
智能化免疫治疗方案
▍动物实验验证，未来瞄准临床
在肝癌小鼠模型实验中，装载了免疫细胞的HIM机器人展现了强大的治疗潜力。15天后，治疗组小鼠的肿瘤生长被显著抑制，效果远优于对照组。
尽管前景广阔，HIM从实验室走向临床仍需跨越几大关键门槛。
未来需融合更先进的实时成像技术（如磁粒子成像）与闭环控制算法，以在深邃的活体内实现亚毫米级的实时追踪与操控。呼吸、心跳、胃肠蠕动等带来的干扰是巨大挑战。
开发能主动适应并补偿这些生理运动的智能机器人及控制系统是下一步研究的重点。推动从单个机器人操控向少量或集群协同作业发展，并建立符合临床药品生产质量管理规范的标准制备流程，是实现产业化的必由之路。
HIM的设计理念使其不局限于单一的细胞递送，而是一个可适配多种治疗场景的通用技术平台。
其核心"细胞舱"可灵活装载不同类型的治疗制剂，如干细胞（用于组织再生）、工程化细菌（用于调节菌群）、高浓度蛋白药物或mRNA（用于基因治疗）。
通过集成微型传感器，未来版本的HIM或能实时监测局部生物标志物（如肿瘤特异性抗原、炎症因子），并据此动态调整治疗策略，实现真正的"诊疗一体化"。
该制造策略允许将机器人尺寸从毫米级缩放至数百微米级，使其应用场景可从胃肠道、泌尿系统等腔道，拓展至更细微的血管网络或组织间隙。
靶向治疗效果评估
论文通讯作者之一、香港城市大学董立新教授表示："我们正在创造的，不是怪物，而是卫士。这项技术的目标是深入以往手术刀和药物难以企及的病灶深处，为癌症治疗提供一种全新的、高度精准的介入方式。"
这款超软水凝胶免疫机器人所带来的，远不止于一项新的技术展示。它代表了一种全新的治疗范式：一个能够自主导航、智能响应、并在完成任务后自动消失的"瞬时医疗机器人"。
它有望将细胞疗法从目前的"系统性大水漫灌"转变为"局部精准滴灌"，极大地提升其在实体瘤治疗等领域的效力与安全性。
随着相关技术的持续突破，这一平台有望在不久的将来，为癌症、组织损伤、代谢性疾病等多种重大疾病的治疗，开启一扇全新的大门。
从令人恐惧的科幻形象中汲取灵感，最终铸成守护人类健康的盾牌——这或许是科学带给我们的，最迷人的反差与希望。
