约翰斯·霍普金斯大学的研究人员开发了一对磁性“微型机器人”，旨在导航人体并直接将药物输送到心脏组织。这些机器人的尺寸大约相当于铅笔尖或一粒米，旨在治疗如心内膜炎等危及生命的严重心脏感染。目前，治疗这些感染通常需要数周的静脉抗生素治疗，这些药物在到达心脏之前可能会被稀释，或者需要进行高风险的心脏开胸手术。这些微型机器人提供了一种微创替代方案，有望将治疗时间从数周缩短到一天或更短的时间。

该系统利用两部分组成的机器人机制来确保精确输送。其中一个机器人是“针模块”，旨在附着在心脏组织的特定感染部位，作为对接站。第二个机器人是“药物模块”，负责将药物携带到该站，并在那里磁力对接并缓慢释放抗生素。两个机器人都由外部电磁线圈系统无线引导，其原理类似于 MRI 机。由于机器人由这些外部磁场提供动力，它们不需要内部电池或电机，这使得它们能够保持足够小的尺寸，从而在人体内的狭窄空间中导航。

研究团队已在模拟心脏模型和真实的猪心脏组织上成功测试了这些微型机器人，其中机器人即使在模拟血流中也能自主移动。虽然目前的研究重点是心脏感染，但开发人员表示，该技术可以改装用于治疗其他难以到达的疾病，例如癌症。未来的测试将涉及更复杂的模拟心脏，这些模型将模拟肌肉收缩和人类心脏的节律性跳动，以进一步完善机器人的导航和对接能力。

当前研究的一个显著局限是，它主要在模拟模型和猪组织上进行了测试；转向人类临床应用将需要应对人类血管系统的复杂性和不同的心脏几何结构。此外，虽然机器人可以更换以允许重复给药，但在动态跳动环境中，针模块对接机制的长期稳定性仍是未来研究的关键领域。研究人员已在《Advanced Materials Technologies》杂志上发表了他们的研究结果。