納米操作機器人可定義為能夠對納米尺度物體實現有效操控的機電系統，與宏觀機器人相比，它具有超級靈敏、超高精確等特點，可以在極微小尺度下完成宏觀機器人無法實現的各種觀測、表征和操控功能。2005年，沈陽自動化研究所建立了我國第一臺納米操作機器人系統，并在此基礎上率先開展了與生命科學相交叉的前沿科學研究，在癌癥臨床治療方面的應用正是這樣一個例子。
眾所周知，癌癥是威脅人類健康的頭號殺手，而惡性淋巴瘤則是全球常見癌癥之一。我國每年新增病人8.4萬例，超過4.7萬人因該疾病而死亡。抗CD20單抗是治療B細胞淋巴瘤的靶向治療藥物，盡管該藥物在臨床上取得了巨大成功，但仍有部分病人得不到緩解，而且該藥價格昂貴，是否應對病人用藥已成為困擾臨床醫生的關鍵難題。
針對該問題，機器人學國家重點實驗室微納米課題組與中國人民解放軍307醫院開展合作，利用納米機器人技術對淋巴瘤細胞開展了體外探測研究，期望通過對腫瘤細胞表面抗原密度的表征和抗體-抗原分子作用力的檢測，揭示抗CD20單抗產生耐藥性差異的分子機理，并通過與實際臨床療效的對比與建模，實現臨床治療中患者耐藥性的前期預測。
《科學通報》封面圖中顯示的是淋巴瘤細胞的體外探測三維形貌圖，以及利用納米機器人技術在單個腫瘤細胞表面探測得到的抗原分布密度和抗體作用力的表征圖。隨著探測樣本的增加，研究團隊有望在近期實現藥物療效提前預測的研究目標，并幫助臨床醫生獲得個體化的用藥方案。
沈陽自動化所研究團隊自2009年成立以來，圍繞研究目標開展了大量的創新性研究，并在機器人技術和生物醫藥交叉科學領域取得了一些重要原創性成果，如開發了單細胞活動狀態表征技術、液體環境探測噪聲抑制技術、抗原分子特異性識別技術以及細胞表面改性方法等。這些方法與技術的突破，表明沈陽自動化研究所在納米機器人與生命科學融合研究方面取得了實質性進展，為納米操作機器人在細胞分子生物學的應用開辟了新的道路。
本研究的相關成果已分別發表于Biochemicalandbiophysicalresearch(2011,404:689-694)，SCIENCECHINALifeSciences(2010,53:1189-1195)，《科學通報》(2010,55:2188-2196)以及IEEE納米分子醫學等期刊和國際會議上，并申請了相關發明專利。
相關研究受到了國家自然科學基金、中國科學院和機器人學國家重點實驗室的支持。
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