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磁性微型機(jī)器人將可治療癌癥

2017-02-23
關(guān)鍵詞: 機(jī)器人 醫(yī)療電子

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圖中樂(lè)高小人的四肢可以各自獨(dú)立運(yùn)動(dòng),因?yàn)檫B接其四肢的磁性螺釘處于特制的分層磁場(chǎng)中。

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樂(lè)高小人的四肢由磁性螺釘相連,可以獨(dú)立運(yùn)動(dòng),不會(huì)互相干擾。

2月23日消息,據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,一項(xiàng)最新研究指出,磁控微型機(jī)器人有朝一日或能幫助我們對(duì)抗癌癥。在過(guò)去十年間,科學(xué)家證明了可以用磁力操控植入人體的醫(yī)療設(shè)備,如用磁場(chǎng)控制心臟導(dǎo)管、操控微型攝像頭在腸道內(nèi)穿梭等。

此前的研究還能利用磁場(chǎng)同時(shí)操縱大量微型磁鐵。從理論上來(lái)說(shuō),這些微型磁鐵可用于解決癌癥等嚴(yán)重健康問(wèn)題。不過(guò),如何單獨(dú)控制一群微型設(shè)備中的某幾個(gè)設(shè)備、讓它們按照特定速度和方向運(yùn)行,目前仍是一大挑戰(zhàn)。因?yàn)樘幱谙嗤艌?chǎng)中的相同設(shè)備往往會(huì)有完全相同的表現(xiàn)。

如今,科學(xué)家提出了一種可對(duì)一群磁體設(shè)備進(jìn)行單個(gè)操控的方法,使每個(gè)設(shè)備單獨(dú)執(zhí)行特定任務(wù)?!拔覀兊姆椒蓪?shí)現(xiàn)復(fù)雜的體內(nèi)操控。”該研究的主要作者、德國(guó)飛利浦創(chuàng)新科技研究中心物理學(xué)家尤爾根·拉莫(Jürgen Rahmer)指出。

科學(xué)家首先制造了一批完全相同的微型磁性螺釘,然后施加強(qiáng)磁場(chǎng)。部分螺釘被磁場(chǎng)牢牢固定,但強(qiáng)磁場(chǎng)中處于磁力較弱區(qū)域的微型螺釘是可以自由移動(dòng)的。再疊加相對(duì)較弱的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),這些可以自由移動(dòng)的螺釘便會(huì)旋轉(zhuǎn)起來(lái)。

在實(shí)驗(yàn)中,研究人員可對(duì)幾枚磁力螺釘實(shí)施精確控制,使其同時(shí)朝不同方向旋轉(zhuǎn)。研究人員指出,從理論上來(lái)說(shuō),他們可以同時(shí)操控上百枚磁力螺釘?!坝眠@些磁力螺釘連接的設(shè)備可以在人體內(nèi)執(zhí)行特定任務(wù),無(wú)需使用電池或電機(jī)?!崩忉尩?。

這些磁力螺釘可以置入膠囊中。醫(yī)生可利用磁場(chǎng)操控螺釘,打開(kāi)膠囊,確保膠囊中的輻射性藥物僅對(duì)癌細(xì)胞起效、而不會(huì)傷害健康細(xì)胞,從而減少副作用。膠囊釋放了足夠的輻射劑量之后,醫(yī)生再用磁場(chǎng)將膠囊關(guān)閉。(膠囊可用金屬材料制成,防止輻射泄露。)

研究人員指出,該技術(shù)還可用來(lái)制造隨時(shí)間改變的醫(yī)療植入物。例如,患者痊愈之后,醫(yī)生便可用磁場(chǎng)改變植入物形狀,使其更好地適應(yīng)患者身體,研究人員計(jì)劃研發(fā)小型磁場(chǎng)發(fā)射器,用來(lái)控制微型磁力機(jī)器人,并利用X射線發(fā)射器或超聲波掃描儀等成像技術(shù)觀察這些設(shè)備在人體內(nèi)的位置。


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