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本文系统解析了生物医学用磁性微/纳米推进器的关键材料特性与应用挑战，重点探讨了生物相容性、磁性能（矫顽力与剩磁）、生物降解性及3D纳米结构制造方法。文章指出，传统磁性材料如镍、钴存在毒性问题，而氧化铁类材料磁性能不足；相比之下，FePt作为一种无稀土、高矫顽力、高剩磁且生物相容的硬磁材料，在纳米推进器中展现出巨大潜力。通过GLAD方法可实现FePt纳米结构的可控制造，其在基因递送等生物医学应用中已验证有效性与安全性。文章还总结了当前面临的扭矩限制、材料选择和体内应用等挑战，并提出了多功能集成、智能化控制和大

本文深入解析了生物医学领域中的磁性微/纳米推进器技术，涵盖其推进机制、制造方法（重点介绍GLAD技术）、磁性驱动系统（永磁体与电磁系统对比）、关键材料的生物相容性及性能评估，并探讨了在药物递送、疾病诊断和组织工程中的应用前景。同时，文章分析了当前面临的挑战，如运动控制精度、大规模制造难题，并展望了多功能集成、智能化控制和生物可降解材料等未来发展趋势。

本文综述了化学燃料驱动的聚合物纳米机器人与磁性微/纳米推进器在生物医学领域的应用进展。聚合物纳米机器人可实现自主推进，用于精准药物和疫苗递送以及组织焊接；磁性推进器则通过外部磁场驱动，在复杂生物环境中实现高效导航。文章分析了两类系统的工作机制、面临的挑战及解决方案，并探讨了未来发展方向，包括多功能集成、生物可降解材料应用与群体协作等，展望了其在疾病治疗与健康维护中的巨大潜力。

本文综述了化学燃料驱动的聚合物基游泳纳米机器人在原理、运动控制及体内生物医学应用方面的最新进展。通过生物杂交技术，纳米机器人获得天然细胞的功能特性，如自推进与环境响应性。外部场控制（磁场、光、热、pH、电化学等）和趋化性设计实现了精确导航与智能行为。此外，盐和温度响应性聚合物刷的引入使纳米机器人具备自主感知与运动调节能力。在体内应用方面，尿素、镁、锌和碳酸钙基微机器人展现出优异的主动递送与治疗效果，结合核成像、X射线、超声、光声断层扫描和荧光成像技术，实现了深部组织的实时跟踪与精准控制，推动了纳米机器人向临

本文综述了化学燃料驱动的聚合物基游泳纳米机器人的研究进展，探讨了微纳尺度下推进面临的低雷诺数挑战及自然生物马达带来的设计启示。重点介绍了逐层组装、超分子组装和生物杂交等自下而上的制造方法，并对比分析了不同类型纳米机器人的推进机制、性能特点及在药物递送、靶向治疗、生物传感和成像等领域的应用前景。同时，文章展望了纳米机器人在多功能集成、智能化控制、安全性提升与技术融合等方面的发展趋势，指出了推进效率优化、免疫反应控制、大规模制备和体内精准导航等关键挑战，为未来纳米机器人在生物医学领域的深入研究提供了方向。

本文系统综述了微机器人在胃肠道中的应用现状与未来前景，涵盖胃内药物递送、胃酸中和、感染治疗以及肠道矿物质和药物靶向递送等方面。重点介绍了基于金属-酸反应的自主推进微机器人在增强滞留、调控局部pH值及可控释放方面的优势，并探讨了其生物相容性与可降解性设计，如Mg/ZnO Janus和洋葱状微机器人。尽管面临制造复杂、寿命短等挑战，文章展望了通过材料创新和生物混合设计推动微机器人实现精准医疗和大规模体内应用的潜力。

本文综述了微型机器人在胃肠道中的研究进展，涵盖其在复杂生理环境下的推进机制、体内成像与定位技术、黏液环境中的滞留与导航策略。重点介绍了基于金属-酸反应、镁-水反应和外部磁场驱动的多种微型机器人类型及其性能表现，并分析了光学成像、MRI、PACT等跟踪方法的优缺点。文章还总结了当前面临的挑战，如复杂介质推进、生物相容性和活性维持时间，并展望了未来在疾病诊断、组织修复和个性化医疗中的应用前景。

本文综述了生物混合微机器人的原理、应用与挑战，涵盖其在体内和体外的营养与环境需求，临床应用中的生物相容性与免疫原性问题，以及基于细菌、精子、红细胞、中性粒细胞、巨噬细胞和T细胞等多种细胞类型的微机器人应用。文章还介绍了利用骨骼肌和心肌细胞构建的生物致动器及其光遗传学控制方法，并探讨了昆虫细胞在常温下运行的优势。此外，系统分析了材料优化、细胞调控、运动控制等性能提升策略，以及超声波、光声和SPECT等成像监测技术。最后展望了集成化、智能化和多学科融合的发展趋势，展示了该技术在疾病治疗与药物递送中的广阔前景。

本文综述了基于骨骼肌细胞和昆虫衍生细胞的生物混合机器人的研究现状，涵盖2D、3D及折衷设计方案的主要成果，并对比了不同系统的性能特点。文章分析了当前面临的挑战，包括可扩展性、应用局限、技术成熟度、寿命与稳定性、可控性及能量来源等问题，同时展望了通过技术改进、功能增强、应用拓展和先进模拟工具推动该领域发展的前景。这些研究为未来在临床医疗、芯片实验室、环境监测和机器人技术中的应用奠定了基础。

本文综述了生物混合微型机器人的研究进展，涵盖细菌及其他运动细胞驱动的微型机器人和肌肉细胞作为生物马达两大方向。文章分析了其在药物递送中的应用潜力与治疗指数，探讨了免疫原性、控制方法、细胞整合及体内成像等关键挑战，并介绍了基于心肌和骨骼肌细胞的生物致动器设计与功能实现。最后，展望了该领域未来的发展趋势，包括多学科融合、技术创新、应用拓展以及标准化与安全性建设，强调了推动临床转化的重要路径。

本文综述了生物混合微型机器人在精准医疗中的前沿进展，重点介绍了基于趋磁细菌、附着磁响应元素的细菌以及利用精子、红细胞、白细胞和螺旋藻等细胞构建的微型机器人系统。文章详细阐述了不同类型的生物混合机器人在肿瘤靶向、药物递送和外部控制方面的机制与应用，展示了其在癌症治疗中的巨大潜力。同时，分析了该技术在可控性、药物释放、安全性和标准化方面面临的挑战，并展望了未来多模态协同、智能化发展、临床拓展及材料创新的方向，为下一代智能医疗设备提供了理论基础和技术路径。

本文综述了生物混合微型机器人在微观世界中的创新应用，重点探讨了基于细菌的生物马达优势及其在药物递送和肿瘤治疗中的潜力。文章分析了微型机器人在小尺度下面临的物理挑战，阐述了生物系统如何提供高效解决方案，并详细介绍了细菌鞭毛与纤毛的运动机制、趋化性信号通路及代表性研究进展。同时，总结了该领域在控制精度、生物活性维持、安全性和标准化生产方面的挑战，并展望了多模态控制、多功能集成、智能材料应用及与其他前沿技术融合的未来发展方向。

本研究利用磁场引导磁性纤维组装，成功构建了模仿肝小叶结构的多层血管网络。通过七极磁性镊子磁化不同直径钢棒，吸引经铁氧体颗粒修饰的海藻酸盐纤维，在含大鼠肝细胞（RLC-18）的纤维蛋白凝胶中形成通道结构。经柠檬酸钠处理溶解纤维后，形成可输送营养的三维血管网络。实验比较了不同凝固条件对细胞活力的影响，结果显示靠近通道的细胞存活率更高，证明该网络能有效支持细胞代谢。未来将致力于构建全尺寸肝小叶模型并实现长期稳定培养。

本研究提出一种利用磁场构建三维肝小叶样血管网络的新方法，通过设计七极磁镊系统操纵磁性纤维，在细胞密集的水凝胶中形成可灌注的通道网络。该方法克服了传统3D打印技术在构建复杂分支结构时的局限，具有高生物相容性、快速组装和不受目标尺寸限制的优势。实验验证表明，所构建的通道网络能有效输送营养物质，显著提升靠近通道区域的细胞活力。该技术为肝脏及其他器官的组织工程提供了创新性的解决方案，并具备广泛应用于药物测试与基础生物学研究的潜力。

本文综述了利用磁性工具进行细胞和细胞内结构的生物物理测量的研究进展。重点介绍了磁性微珠和磁性丝在细胞质流变学特性、细胞核、细胞骨架、DNA链及运动蛋白力学特性测量中的应用。通过施加磁力或磁扭矩并结合运动参数记录与模型分析，可量化细胞内环境的黏度、黏弹性及分子力行为。文章还总结了当前磁镊技术在控制精度、成像分辨率、微珠降解与毒性等方面的局限性，并展望了其未来发展方向，包括结合超分辨率成像、降低细胞毒性以及拓展至高信噪比的生化测量领域，为深入探索细胞力学与功能关系提供了有力工具。

本文综述了磁镊在细胞和细胞内结构生物物理测量中的应用。从单极磁镊到多极磁镊，再到基于磁模型的三维力与位置控制，磁镊技术不断进步，广泛用于测量细胞、细胞核和细胞骨架的力学特性。文章介绍了磁性微珠的作用原理、磁力与扭矩的产生机制以及细胞粘弹性建模方法，并总结了其在癌症、神经退行性疾病等研究中的应用。同时，探讨了当前面临的挑战，如力输出不足、微珠细胞毒性及控制精度问题，并展望了其在疾病诊断、组织工程和基础生物学研究中的广阔前景。

本文综述了微/纳米机器在体外生物传感中的应用进展，涵盖病原体（如大肠杆菌、HIV-1、寨卡病毒）和生物标志物（如AFP、CEA）的快速检测，以及癌细胞和毒素的识别。文章介绍了多种微/纳米机器的设计原理与检测机制，包括运动增强捕获、荧光猝灭、SERS和基于手机平台的便携检测系统。同时，分析了当前面临的挑战，如推进策略依赖有害化学燃料、制造成本高、传感机制局限性和缺乏集体行为研究，并提出了相应的解决方向。未来，磁驱动、经济材料、新型信号转导技术和群体协作将成为推动该领域发展的关键。

本文综述了微纳机器在生物功能化与多领域传感应用中的最新进展。通过利用螺旋藻、真菌孢子等生物材料实现功能化，微纳机器展现出优异的磁驱动性、荧光成像能力和环境修复潜力。在体外检测中，基于运动变化、信号响应及对传统传感系统的增强，微纳机器可高效检测重金属离子、pH、葡萄糖、神经毒剂和毒素等目标物。在细胞内应用方面，微纳机器实现了基因递送、基因沉默、诱导细胞凋亡，并可用于miRNA快速传感以及细胞内机械性能与局部粘度的实时探测。研究表明，微纳机器为生物医学诊断、环境监测和细胞生物学研究提供了创新且高效的工具平台。

本文综述了基于微纳机器的体外生物传感技术，探讨了其在检测有害物质和生物成分中的应用。文章介绍了微纳机器的三大推进机制——化学催化、外部场驱动和生物杂交设计，并分析了各自的优缺点。同时，阐述了通过化学修饰、生物修饰和自功能化等方法实现微纳机器的功能化，以提升其生物相容性、可追踪性和特异性识别能力。微纳机器凭借主动运动优势，显著增强了分析物的捕获效率与检测灵敏度，适用于环境监测、疾病诊断等领域。尽管面临推进局限、功能化复杂性和生物安全性等挑战，未来仍有望向多模态传感、智能化、个性化医疗及技术融合方向发展。

形状可编程磁性微型机器人凭借其独特的机械功能，如胃部伤口治疗、主动锚定、药物高效释放、3D拾取放置及仿生纤毛泵送，在生物医学和微流体领域展现出巨大潜力。尽管面临制造复杂性、群体独立控制和体内实时跟踪等挑战，通过探索新型制造方法、多模态驱动策略和超声视觉反馈系统，未来有望实现更高效的微创治疗与智能医疗应用。

本文综述了形状可编程磁性微型机器人的主要制造方法，包括成型法、顺序光刻图案化法和3D打印法，分析了各类方法的技术特点与局限性。同时，系统介绍了机器人在陆地、水生及两栖环境中的多种运动步态及其机械功能，如双锚爬行、腿部行走、波动游泳和滚动跳跃等。文章还总结了当前运动性能的不足，提出了制造工艺改进、运动控制优化和材料设计等未来发展方向，展望了其在生物医学及其他领域的广泛应用前景。

本文系统阐述了形状可编程磁性微型机器人的理论基础、编程与制造方法、关键技术点及其应用前景。从一般变形力学和梁状结构的简化模型出发，深入分析了磁驱动下的变形机制与控制方程；介绍了基于直觉与通用编程方法的发展历程，重点评述了Lum等人提出的傅里叶级数优化方法；对比了多种制造工艺及其适用场景；总结了驱动控制、磁化设计与数值计算等核心技术；最后探讨了其在生物医学、微纳制造和环境监测中的广阔应用，并指出了当前面临的挑战与未来发展方向。

本文深入解析了可变形磁性微型机器人与胶体微机器人集群（如VPNS）的关键技术、运动特性及应用潜力。内容涵盖VPNS在不同流速和通道中的捕获与运动性能、成像方式比较、磁驱动原理、制造方法以及面临的挑战与解决方案，并展望了未来在生物医学、微纳制造等领域的广泛应用前景。

本文系统研究了涡旋状纳米粒子群（VPNS）的生成机制、动态特性、模式转变及运动形态。通过施加旋转磁场实现纳米粒子的自组织聚集，分析了旋转频率、磁场强度、初始浓度和俯仰角等关键参数对VPNS形成与稳定的影响。实验表明，VPNS在特定条件下可实现收缩、稳定、扩展等多态转变，并能完成合并与分裂操作。在运动过程中，俯仰角显著影响其形态稳定性与平移速度，同时VPNS具备可调节的流体捕获力，适用于药物输送与微纳操作。文章还总结了实验挑战及解决方案，并展望了多物理场耦合、新型材料应用及复杂环境下的研究方向。

本文系统研究了胶体微机器人群的形成机制、特性及其模式转换行为。通过物理方式（如表面声波）和化学方式（如DNA介导结合与电解质梯度）实现微米/纳米级粒子的可控群体组装。重点分析了涡旋状群体（VPNS）的形成过程，包括纳米粒子链诱导的局部流体涡旋、涡旋合并动力学及最小粒子浓度估算。建立了VPNS的运动方程，揭示其在二维轴对称条件下的流场分布特征，并探讨了其在复杂环境中的模式转换能力，涵盖核心尺寸调节与扩散膨胀机制，展示了其作为可重构微型机器人系统的潜力。

本文综述了胶体微机器人集群的研究进展，涵盖其形成原理、多种外场驱动机制（磁、电、光、声及化学信号）下的集群行为，重点介绍了磁场驱动下的涡旋状与带状集群的构建与应用，并探讨了微机器人集群在药物递送、组织修复、疾病诊断和微创手术等生物医学领域的广阔前景。

磁声混合微纳机器人作为一种新型的无燃料、生物相容性良好的微纳系统，结合磁场与声场的双重驱动优势，实现了在复杂生物环境中的高效推进与精确时空控制。博文详细阐述了其结构设计、速度调节机制、模式切换能力及在血清、血液等介质中的稳定运行性能，并探讨了其在精准药物输送、疾病诊断、组织工程和微纳手术等领域的广阔应用前景。同时分析了当前面临的制造精度、体内监测与环境适应性挑战，并提出相应解决方案。该技术有望推动生物医学与纳米科技的深度融合，引领未来智能医疗的发展方向。

本文综述了微纳米粒子在电场驱动下的运动规划与自适应操控方法。针对全局电场耦合导致的多粒子独立操控难题，介绍了基于网络流的最小距离规划、基于采样的时间最优算法（如SRRT*、SST/iSST及其变体）以及监督学习辅助的在线规划策略。同时，提出由运动规划器（MP）、自适应控制器（MC）和运动估计器（ME）构成的自适应操控方案，可在线估计zeta电位并动态重规划轨迹，提升系统鲁棒性与精度。文章对比了各类算法的优缺点，并展望了高吞吐量三维并行操控与智能算法融合的未来方向。

本文详细介绍了基于电泳的微纳米粒子操控技术，涵盖同时粒子控制、自适应控制、自适应管模型预测控制及多种粒子运动规划算法。通过实验与仿真验证了在复杂流体环境中对多个微纳米粒子的精确引导能力，分析了粒子数量、间距与系统可操控性的关系，并对比了不同运动规划算法的优缺点。最后展望了该技术在生物医学、材料科学等领域的应用前景及未来优化方向。

本文综述了基于电场的微纳米颗粒操纵技术，重点探讨了电泳（EP）、介电泳（DEP）和电渗（EO）在悬浮颗粒操控中的应用。针对EP驱动下的颗粒运动模型，提出了考虑未知zeta电位和EO干扰的自适应鲁棒控制策略，并结合离线校准与在线估计实现高精度路径跟踪。通过N×N分布式电极阵列系统，实现了对单个及多个微纳颗粒的可扩展、精确操纵。文章还介绍了运动规划算法，包括启发式、网络流、采样与监督学习方法，并构建了集成在线自适应操纵方案，涵盖运动估计、规划与控制闭环系统。实验验证了该技术在微纳组装中的有效性，展示了其在材料科

本文综述了电场驱动的微/纳米机器在生物医学领域的最新进展，涵盖货物递送、超灵敏SERS检测、生化分子电捕获、定位性生物传感以及多颗粒电泳操纵等关键应用。通过结合交流与直流电场，利用催化反应与介电泳等综合效应，实现了对微/纳米物体的精确控制与三维操作。文章还探讨了当前面临的挑战，如多颗粒的独立操控难题，并提出基于电场规划与实时调控的解决方案。随着对电场-流体-粒子相互作用机制的深入理解，未来有望实现更高水平的自动化与精准医疗应用。

本文综述了电场驱动的微纳机器在生物研究中的应用，涵盖其基础物理原理如低雷诺数流体行为、电泳、介电泳和电渗等，并详细介绍了交直流电场结合的电镊技术。文章重点阐述了该技术在细胞因子分子递送、生化物质可控释放、量子点-纳米棒阵列精密组装以及低浓度DNA捕获与检测中的具体应用案例。同时分析了技术优势与面临的挑战，包括环境干扰、生物相容性和系统复杂性，并展望了未来向集成化、智能化及体内应用的发展方向。

本文综述了光驱动微机器人与电场驱动微/纳米机器的研究现状、挑战及发展前景。光驱动微机器人主要分为光学微机器人、光机械软微机器人和光化学微机器人，虽具有精确控制和特定功能优势，但受限于驱动力小、生物相容性差和工作条件苛刻等问题。通过先进光束整形、高精度制造、创新材料和智能控制算法可有效应对挑战。相比之下，电场驱动微/纳米机器在细胞药物递送、细胞手术和生物传感等领域展现出巨大潜力，具备高精度、低损伤等优点，但仍需解决驱动效率、稳定性和体内安全性等问题。未来，两类技术有望在生物医学领域实现突破性应用。

本文综述了光驱动微型机器人的两大类型——光机械柔性微型机器人和光化学微型机器人，详细介绍了它们的驱动机制、材料组成、制造方法及典型应用。光机械型依赖液晶聚合物（LCPs）的光致形状变形实现运动，适用于光学调控与液体操控；光化学型则通过光化学反应产生推进力，在生物医学与环境修复中展现潜力。文章还对比了两类机器人的特性，并展望了未来在材料创新、功能集成、应用拓展和制造技术方面的趋势，展示了该领域在微纳科技中的广阔前景。

本文综述了光驱动微机器人的分类、工作机制及应用进展。主要分为光学微机器人（如光镊）、光-机械软微机器人和光-化学微机器人三类。重点介绍了光镊的工作原理及其在表面扫描、货物运输、流体驱动等方面的应用，并讨论了其驱动力小和并行操作复杂的局限性。为克服这些问题，介绍了光电镊子（OETs）和基于光热效应的微操作技术，展示了它们在单细胞操作、组织工程和微零件组装中的潜力。随着技术发展，光驱动微机器人将在生物医学、微纳制造等领域发挥重要作用。

本文综述了声学在微物体操控与图案化中的多种应用，涵盖驻表面声波（SSAW）和行波（TSAW）在细胞分选、液滴操控与组织工程中的作用，介绍了声学镊子、超声阵列及结构化元件在复杂声场构建中的技术进展，并探讨了微泡驱动的微机器人在药物输送与生物传感中的潜力。文章还总结了当前技术的局限性，展望了声学在生物医学领域作为非接触式操控与治疗手段的未来发展方向。

本文综述了声学波在微物体操纵与图案化中的应用，重点介绍了声学辐射力的计算公式及其关键参数。详细讨论了体声波（BAW）和表面声波（SAW）的换能器设计、工作原理及各自优势，包括分层谐振器、横向谐振器和多种IDTs设计类型。同时阐述了声镊的三种实现方法：超声波束、超声阵列和声学结构，并比较了它们的特点。此外，分析了驻波在粒子定位、运输、分选和图案化中的应用，涵盖了声学流体学中不同技术的适用场景与未来发展方向。

本文综述了利用声波在微流体系统中对微小物体进行操纵和图案化的原理与技术。重点介绍了声辐射力、Bjerknes力和声学流诱导的拖曳力三种主要作用力的物理机制及其数学表达，并比较了体声波（BAW）和表面声波（SAW）两种激励方法的工作原理、设计流程及应用优势。SAW具有局部化控制能力，适用于高精度粒子操控；BAW则适合大体积流体处理。文章还强调了在生物医学应用中声学平台的生物相容性评估重要性，并展望了该技术在微机器人、药物输送和声学诊疗等领域的广阔前景。

本文综述了超声驱动微纳机器人的主要类型及其工作原理，包括气泡流驱动、鞭毛流驱动和声射流驱动机器人。每种类型均具备独特的优势与面临的挑战，如驱动机制、稳定性、生物相容性及制造难度等。文章还探讨了这些机器人在货物运输、细胞操纵、药物递送等生物医学领域的应用潜力，并分析了其在临床转化过程中需克服的关键问题，如超声应用条件、尺寸与频率匹配以及与复杂生物环境的相互作用。尽管仍处于发展初期，超声驱动微纳机器人展现出巨大的医疗应用前景。

本文综述了超声驱动微纳机器人在生物医学和基础科学领域的研究进展与应用前景。重点介绍了超声驱动微纳棒在定向药物输送、触发式释放、解毒、病原体隔离及细胞内操作等方面的多功能性，并探讨了其在动态自组装和活性胶体研究中的基础科学价值。同时，分析了气泡流驱动微纳机器人的工作机制与制造技术发展。文章还总结了当前临床转化面临的挑战，包括体内驻波产生、材料累积和设备便携性等问题，并展望了未来发展趋势，如尺寸小型化、功能多样化、智能控制和多场耦合驱动，强调跨学科合作与基础研究对推动该技术走向实际应用的重要性。