受细菌启发的微型医疗机器人

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École理工学院fédérale de Lausanne (EPFL)和苏黎世瑞士联邦理工学院(ETHZ)的科学家已经开发了一系列具有各种医疗应用的微型机器人。

(来源:塞尔曼人形一样)
(来源:塞尔曼人形一样)

这项研究中,发表在杂志上自然通讯解释了微型机器人是如何使用生物兼容的水凝胶和磁性纳米颗粒组合而成的。一个电磁场定向纳米颗粒,然后聚合过程被用来固化水凝胶。嵌入的纳米颗粒意味着微型机器人可以在体外通过磁场控制,机器人的不同形状决定了不同的运动类型。

研究人员受到了引起非洲锥虫病(俗称昏睡病)的细菌的启发。它利用一种叫做鞭毛的细长的线状结构推动自己在身体周围运动,但之后将其隐藏在血液中,作为其生存机制的一部分。为了模仿这种行为,他们测试了一系列不同的设计。

EPFL的科学家Selman Sakar说:“我们的新生产方法可以让我们测试一系列形状和组合,以获得给定任务的最佳运动能力。”“我们的研究还为细菌如何在人体内移动以及如何适应微环境的变化提供了有价值的见解。”

(资料来源:萨卡/ EPFL/ EPFZ)
(资料来源:萨卡/ EPFL/ EPFZ)

除了磁性,这些机器人还可以利用热来操纵,当周围温度升高时,它们的结构就会展开。这意味着微型机器人可能被用于将药物输送到身体的特定区域,或执行特殊功能,如清除阻塞的动脉。然而,据研究人员称,在该技术准备好进行人体试验之前,还需要几个阶段的开发。

萨卡尔说:“我们还需要考虑很多因素。“例如,我们必须确保微型机器人不会对患者产生任何副作用。”