以藻類為動力的微型機械並不是什麼新鮮事。先前的研究利用藻類推動的微型機器人來輸送治療肺癌和發炎性腸道疾病的藥物。然而，一個新項目改進了同樣的概念，不需要化學改質或非自然處理。它就像用馬拉車一樣簡單地利用藻類。

研究人員設計出了由單細胞藻類團隊推動的微型載具，就像由微型駿馬拉動的綠色小車。該計畫由東京大學的研究人員領導，他們創造了兩種由藻類驅動的微型機械，分別稱為”旋轉器”和”滑板車”。

這些微小的載體將活潑的萊茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）捕獲在三維印刷的籃狀結構中，萊茵衣藻是一種在世界各地都能找到的運動型綠藻。研究團隊利用一種名為”雙光子立體光刻”的專業三維列印技術製造出了這種0.001毫米的微小裝置。

最棘手的部分是優化藻阱的設計，使其既能緊緊抓住海藻，又能為附肢留出足夠的迴旋空間來推動機器，科學家們透過兩種飛行器設計克服了這一難題。

第一個是旋轉器模型，四個藻阱排列成風車狀，為旋轉運動提供動力。單一藻類的巡航速度可達每秒100 多微米。然而，在四個藻類參與的情況下，轉輪的平均速度大約在每秒20 到40 微米之間。

第二種滑板車設計有兩個面向前方的籃子，每個籃子裝有一條海藻，研究人員預計這兩個籃子將推動機器沿直線運動。與旋轉器的平滑旋轉運動不同，滑板車顯示出”不穩定的滾動和翻轉”，而不是直線運動。

領導作者Haruka Oda 說：”這促使我們進一步研究多個藻類的集體運動如何影響微型機械的運動。”

這種生物相容系統的一個主要優點是，3D 列印載體和藻類都不需要進行非自然的改造。生物體只需自由遊入列印出的陷阱，無需花俏的引導結構。

研究人員尚未確定這些微型車的最長功能持續時間。雖然單一萊茵衣藻細胞只能存活幾天就會分裂產生四種新的藻類，但在測試過程中，原型機運作了幾個小時都沒有出現問題。

研究的下一步工作包括改進旋轉裝置，使其具有更高的旋轉速度，並透過進一步研究藻類的運動如何影響機器的運動，設計出新的、更複雜的藻類移動模型。

負責指導該計畫的竹內昌司教授解釋說，這項技術使他們能夠將藻類的運動置於顯微鏡下，從而了解藻類是如何協調的。他說，展望未來，他們可以將其發展成為一個全天然系統，用於環境監測，甚至利用藻類運輸污染物或營養物質來淨化水環境。