由于微型機(jī)器人在復(fù)雜的生物培養(yǎng)基或狹窄的毛細(xì)血管中具有巨大的潛力，因此在各種生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中已經(jīng)證明了它們的潛力，例如輔助受精、靶向藥物遞送、組織修復(fù)和再生。已經(jīng)進(jìn)行了許多初步研究，以證明生物醫(yī)學(xué)在試管和體外環(huán)境中的應(yīng)用。微型機(jī)器人可以通過(guò)精確導(dǎo)航到達(dá)現(xiàn)有醫(yī)療設(shè)備難以到達(dá)的人體區(qū)域。醫(yī)學(xué)成像技術(shù)對(duì)于定位和跟蹤這種小型治療機(jī)器進(jìn)行評(píng)估至關(guān)重要。
熒光成像技術(shù)熒光成像是一種常見(jiàn)的光學(xué)成像技術(shù)，由特定波長(zhǎng)的外部光源、帶有熒光染料的載體、傳感器和成像光學(xué)設(shè)備組成。使用波長(zhǎng)濾光片可以有效抑制背景噪聲干擾。熒光成像利用熒光染料在外部光源特定波長(zhǎng)光的刺激下發(fā)光的特性，根據(jù)Jablonski圖確定光源與熒光染料之間的匹配關(guān)系。
光學(xué)相干斷層掃描（OCT）成像技術(shù)OCT是1991年開(kāi)發(fā)的一種光學(xué)干涉測(cè)量技術(shù)。它由近紅外寬帶光源、邁克爾遜干涉儀、光電探測(cè)器和光譜儀組成。OCT根據(jù)掃描成像模式可分為時(shí)域OCT和頻域OCT。與時(shí)域OCT相比，頻域OCT具有更快的成像速度和更高的靈敏度。
磁共振成像（MRI）MRI是一種成像技術(shù)，它利用生物組織中氫核與外部磁場(chǎng)的共振來(lái)產(chǎn)生圖像。它也被稱為磁共振成像。MRI由于氫原子含量高，非常適合對(duì)人體軟組織進(jìn)行成像。MRI具有空間分辨率高、穿透能力強(qiáng)、無(wú)電離輻射、易于與磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人系統(tǒng)集成等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛用于觀察和導(dǎo)航微型/納米機(jī)器人。
磁粉成像（MPI）MPI于2001年由Bernhard Gleich和Jürgen Weizenecker首次提出，近年來(lái)作為一項(xiàng)新技術(shù)得到了廣泛的關(guān)注和快速發(fā)展。MPI依賴于Langevin非線性磁場(chǎng)方程，該方程描述了磁性納米粒子（NP）成像劑對(duì)磁場(chǎng)的響應(yīng)。強(qiáng)靜態(tài)磁場(chǎng)梯度使無(wú)場(chǎng)點(diǎn)（FFP）外的粒子磁化強(qiáng)度飽和，響應(yīng)振蕩磁場(chǎng)的高次諧波信號(hào)將用于成像。只有磁響應(yīng)在選擇場(chǎng)（即FFP）處不飽和的粒子才會(huì)對(duì)檢測(cè)到的信號(hào)做出貢獻(xiàn)。通過(guò)掃描樣品的FFP獲得磁性納米顆粒（NPs）分布的完整橫截面圖像，MPI儀器的外觀和內(nèi)部磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)如圖4A所示。
超聲成像超聲成像是一種成熟的聲學(xué)成像技術(shù)，它使用超聲回波作為檢測(cè)信號(hào)來(lái)計(jì)算和生成反射物體的表面圖像，反映人體組織的聲學(xué)特性。
基于電離輻射的技術(shù)基于電離輻射的成像依賴于波長(zhǎng)范圍為 10 至 100 nm 的高能電磁波。這些技術(shù)具有很強(qiáng)的穿透能力和高空間分辨率，但輻射會(huì)對(duì)生物組織造成損害。
光聲成像（PAI）光聲成像是一種基于光聲效應(yīng)的快速發(fā)展的醫(yī)學(xué)成像方法。光聲效應(yīng)是指生物組織在用脈沖激光照射時(shí)吸收能量并發(fā)生熱膨脹，導(dǎo)致壓力變化和聲波產(chǎn)生現(xiàn)象。通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定不同組織的光學(xué)、熱和彈性特性，可以分析采集圖像中組織的特征。
磁動(dòng)輔助成像超順磁性納米粒子作為生物醫(yī)學(xué)的重要工具，憑借優(yōu)異的生物相容性、可控的小尺寸和磁性，可以在外部磁場(chǎng)下進(jìn)行操縱，用于各種診斷和治療應(yīng)用。超順磁性納米粒子的磁感應(yīng)運(yùn)動(dòng)已成為增強(qiáng)超聲、光聲成像、光學(xué)相干斷層掃描和激光散斑跟蹤等幾種主要成像方式的新成像對(duì)比來(lái)源，在較小尺度的生物事件中實(shí)現(xiàn)高靈敏度。
詳見(jiàn)文章《Medical Imaging Technology for Micro/Nanorobots》
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