Исследователи из Гонконга предложили схему проектирования микророботов, в которых часть механизмов заменяют живые клетки, бактерии или микроорганизмы. Биологическая часть может двигать конструкцию, чувствовать химические сигналы и приспосабливаться к среде, а искусственная отвечает за полезную нагрузку, управление и дополнительные функции. Такой подход должен помочь микромашинам работать там, где обычная миниатюрная механика быстро упирается в ограничения.
Авторы работы в Nature Reviews Bioengineering предлагают смотреть на живую клетку не как на груз микроробота, а как на готовый набор двигателей и сенсоров, созданный эволюцией. Бактерии умеют самостоятельно двигаться по химическим градиентам, водоросли получают энергию из окружающей среды, а клетки организма способны деформироваться и проникать через пространства, недоступные жёсткой конструкции. Искусственный каркас при этом можно дополнить магнитными частицами, лекарствами или средствами визуализации.
Инженеры разделили проектирование таких систем на четыре задачи. Микроробот должен менять форму, двигаться, находить цель и выполнять запрограммированное действие. Особенно трудно заставить микроскопическое устройство работать внутри организма, где ему мешают поток жидкости, слизь, узкие сосуды, физические препятствия и иммунная система. Живые компоненты уже умеют справляться со многими подобными условиями без отдельного двигателя, батареи и сложного набора датчиков.
Некоторые идеи уже проверили на животных. В 2025 году исследователи создали микророботов на основе крошечных эукариотических клеток, которые смогли проникать в почки мышей, равномерно распределяться в ткани и сохраняться там больше 48 часов, сопротивляясь потоку жидкости и иммунному удалению. В другой работе магнитотактические бактерии превратили в управляемые микророботы для экспериментального лечения пневмонии. Вращающееся магнитное поле направляло бактерии через лёгочную слизь, а прикреплённые наночастицы доставляли лекарственное вещество и связывали воспалительные молекулы.
До применения у людей технология пока не дошла. Исследователям предстоит научиться одинаково производить миллионы гибридных устройств, контролировать поведение живой части после введения в организм и исключить нежелательный иммунный ответ. Главная идея новой концепции состоит не в уменьшении обычного робота до размеров клетки, а в обратном подходе. Инженеры предлагают брать уже работающую биологическую машину и добавлять к ней только те искусственные детали, которых природе не хватает.