尽管肠道蠕虫常令人避之不及，但麻省理工学院（MIT）工程师研发的一款新型“肠道爬行”机器人，却可能成为医疗领域的得力助手。
这款名为BIOSENTER的软体机器人，专为在拥挤、狭窄且盘曲的小肠中自主前行而设计。它通过向身体两侧的中空充气室交替泵气，模拟蚯蚓或蛇的收缩与伸展动作。进入体内后，该微型机器人不仅能拍摄影像、输送药物，还能采集活检样本，并可通过口腔或肛门自然进入消化道。
据媒体报道，研究团队本周在《科学·机器人学》期刊上发表了相关成果。团队表示，随着肠道疾病和癌症发病率上升，BIOSENTER有望成为双气囊内镜检查的更快、更低劳动强度的替代方案，其早期发现问题的能力具有挽救生命的潜力。
破解小肠诊断难题
小肠长达约6米，却紧密盘绕于腹部狭小空间，且受胃和结肠挤压，诊断难度极大。出血、溃疡和阻塞若未及时治疗，后果严重。目前主流的双气囊内镜检查虽有效，但需医护人员反复操作气球推进内镜，速度慢且人力成本高。
“我们试图克服的根本挑战，是如何以更自动化的方式评估这20到25英尺长的小肠段。”麻省理工学院机械工程师、研究共同作者Giovanni Traverso表示。
团队从自然界汲取灵感：蛇类通过交替收缩肌肉移动，其鳞片在滑行时提供额外抓地力。研究人员认为，这种进化特征完美适配人类消化道狭窄、湿滑的环境。
仿生设计实现自主航行
BIOSENTER主体为长约3.7英寸、直径0.5英寸的柔软橡胶管，尺寸紧凑，可轻松通过食管和小肠。其管状身体两侧排列四个充气室，通过交替充放气实现前进和转向弯曲。此外，机器人外部涂有纹理状鳞片涂层，以增强抓地力。
受日本“切纸艺术”（kirigami）启发，机器人头尾内置可扩张部分。这些充气节段交替抓住和释放肠壁，将机器人锚定并向前拉动。MIT研究生Ahmad Mujtaba Jebran指出，这种设计能在不过度拉伸脆弱肠组织的情况下，产生局部牵引力以实现运动。
机器人中空内部集成了相机、喷雾器和微型切割器等工具，并通过电缆连接外部系统。虽然主要依靠自主移动，医护人员也可通过类似游戏手柄的设备进行操控。
在活猪实验中，BIOSENTER在镇静状态下的猪肠道内成功导航11分钟，完成了实时图像捕捉、组织活检采集及液体输送任务。
并非首款肠道机器人，此前澳门大学团队曾推出灵感源自非洲蜘蛛的轮式原型，通过磁场驱动并经排便排出。相比之下，MIT的这款仿生蛇形机器人展示了更精准的自主控制能力。正如研究所暗示：科学未必美观，但必须有效。