普渡大学研发磁性微型机器人 可在结肠内“翻滚”释放药物

2020-10-21 19:47:27 中国机器人网官方账号

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可在结肠内“翻滚”?这个磁性微型机器人厉害了

当涉及到限制副作用和增加有效性时,使用微小的机器人输送药物是很有前景的途径,有些人采取了比其他更戏剧化的方法。普渡大学的科学家们已经来了一个后翻式微型机器人,它可以在需要的时候通过在结肠“翻滚”释放有效载荷,同时由外部磁场控制。

微 小的机器人可以装载治疗药物,发送到身体的精确位置,然后根据需要释放药物,这对许多疾病的治疗来说意味着重大的事情,而且现在也并不缺乏创造性的解决方案。 科学家已经研究过以开瓶器为灵感的机器人,它可以将癌细胞串起来,然后将药物投放到里面,还有一些机器人可以爬行、滚动和跳跃,还有一些机器人可以像毛毛虫一样爬行。

早在2018年,普渡大学就开发出了一个磁性微型机器人,它通过翻滚运动,使其能够克服不平坦的地形,甚至可以承担陡峭的坡度,在干燥的空气和硅油中进行了演示。同一研究小组不断改进该技术,目前已首次在生物组织中展示了其能力。

研究人员选择结肠进行首次体内实验,是因为结肠易于进入,同时也因为其混乱的性质带来了独特的挑战。

“在结肠周围移动机器人就像在机场使用人行道,以更快地到达航站楼,”研究作者路易斯-索洛里奥说。 “不仅地板在移动,而且你周围的人也在移动。 在结肠中,你有所有这些液体和材料沿着路径跟随,但机器人却在朝相反的方向移动。 这只是一个不容易的航程。 ”

该团队能够在麻醉下的小鼠结肠中展示其机器人,小机器上涂有模拟药物,并通过直肠插入盐水溶液内。该机器人由聚合物和金属制成,不需要电池或电源,而是由来自人体外部的磁场来供电和控制,科学家们使用超声波设备来观察其运动。这些结果也在从猪身上取出的结肠中得到了复制,研究小组指出,这些结肠具有与人类相似的特征。

“我们能够获得一个很好的,受控的药物有效载荷释放,”Solorio说。“这意味着我们有可能将微型机器人引导到身体的某个位置,让它留在那里,然后让药物慢慢释放出来。而且由于微机器人有一个聚合物涂层,药物不会在到达目标位置之前脱落。”

除了递送药物,研究人员还认为,该机器人有朝一日可以在诊断应用中发挥作用,帮助收集组织。

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