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微型機器人可在人體血管中游泳

2017-08-26

  最近,中國哈爾濱工業(yè)大學主導研發(fā)了一種新型機器人,可以在人的血管中游泳,進行靶向藥物治療。本文編譯自New Scientist發(fā)表的題為“Tiny robots swim the front crawl through your veins”的文章。下面就隨醫(yī)療電子小編一起來了解一下相關內(nèi)容吧。

  它不是游泳健將邁克爾·菲爾普斯,但是,這個微型磁性機器人能夠以每秒10微米的速度在液體中前行。它體積很小,而且足夠強大,可以通過更粘稠的液體,如血液,從人類的靜脈內(nèi)部輸送藥物。

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  自由泳是人類游泳的最快方式。所以中國哈爾濱工業(yè)大學的Tianlong Li和他的同事們讓游戲機器人模仿這個動作。

  每個納米游泳者長5米,具有三個主要部分,如兩個銀鉸鏈的香腸連接在一起。它的主體由金制成,兩側是由鎳制成的兩個磁性臂,并向微型機器人施加磁場使臂移動。

  隨著研究人員來回切換磁場的方向,納米游泳者的手臂會旋轉并向前推進,就像人類游泳者進行自由泳時在前方爬行的手臂一樣。

  加拿大多倫多大學的埃里克·迪勒(Eric Diller)表示:“由于其速度和體積很小,與血管大小相同,因此這項發(fā)明令人激動。它足夠小,基本上可以去人體內(nèi)的任何地方?!?/p>

  因為體液比水更粘稠,難以游泳前進,研究人員也在血清中測試了他們的納米游泳者。機器人每秒只能游泳5.5微米,但仍比其他類似的微型機器要快。

  對于沒有侵入性手術的靶向藥物輸送,這些納米游泳者可以用藥物涂覆并注射到血流中,其軌跡可以通過外部磁場大致控制。

  因為體積很小,單個納米游泳者將無法攜帶足夠的藥物來實際幫助。“也許得用一千個機器人,”迪勒說,“我們沒有辦法跟蹤所有這些機器人,因此有很多關于安全性和毒性的問題?!?/p>

  未來,這些微型機器必須由生物降解材料制成,才能用于血液中。但是,Diller說,對于人體像尿路或眼球這樣不太復雜的地區(qū),臨床試驗可以在未來五到十年內(nèi)開始進行。將單個游泳者注入眼球,在那里可以直接將藥物直接遞送到視網(wǎng)膜,然后進行移除手術,這比讓一群游泳機器人進入整個循環(huán)系統(tǒng)簡單多了。


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