瑞士研发“微型游泳机器人” 可在人体内输送药物
科普小知识2022-03-18 18:18:32
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据路透社1月21日报道,瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)和苏黎世联邦理工学院的研究人员在细菌的启发下,共同开发了一种可以在粘稠或快速流动的液体中游泳的微型机器人。未来,机器人有望通过血管和其他身体系统向人体的病变组织输送药物。
据报道,这项研究是由洛桑联邦理工学院和苏黎世联邦理工学院的研究人员共同完成的,由这两个学院的首席研究员塞尔曼·萨卡尔和布拉德利·纳尔逊共同领导。
Sacquard说,机器人只有几毫米长,由凝胶状纳米复合材料制成。这种凝胶含有磁性纳米粒子,可以被电磁场控制,也可以在体内自行移动,无需传感器或制动器来变形。此外,机器人可以在粘性或快速流动的液体中移动,而不会引起人类排斥。当通过诸如狭窄血管的曲折系统时,其速度、方向和可控性不受影响。
随着环境条件的变化,自然界中微生物的形状也会发生变化,从而进化成许多不同形状的微生物。例如,细菌可以通过称为鞭毛的螺旋桨状尾巴从一个地方移动到另一个地方。受这一原理的启发,萨夸德和纳尔逊领导的研究人员利用“折纸设计原理”将凝胶折叠成三维形状,使微型机器人能够适应各种复杂的环境,占据各种生态位。
尼尔森说,这个机器人不贵,在测试过程中移动非常快。当它通过弯曲的血管和粘稠的体液时,甚至可以改变它的形状和速度,然后恢复到原来的状态。然而,研究团队目前面临的主要挑战是发展描述这种变化的物理学,然后将其与新的制造技术相结合。
尼尔森还说,研究小组计划改善微型机器人在复杂流体中的导航性能。一旦这个目标实现,医生可以迅速给病人开出可食用的纳米机器人。
2018年,香港城市大学的一个研究团队开发了一种灵活的机器人,它可以像毛毛虫一样移动,还可以在人体内输送药物。这个机器人是由嵌有磁性粒子的硅材料制成的。