普渡大學(xué)研發(fā)磁性微型機(jī)器人 可在結(jié)腸內(nèi)釋放藥物
當(dāng)涉及到限制副作用和增加有效性時(shí),使用微小的機(jī)器人輸送藥物是很有前景的途徑,有些人采取了比其他更戲劇化的方法。普渡大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)來了一個(gè)后翻式微型機(jī)器人,它可以在需要的時(shí)候通過在結(jié)腸“翻滾”釋放有效載荷,同時(shí)由外部磁場(chǎng)控制。
![]() 微小的機(jī)器人可以裝載治療藥物,發(fā)送到身體的精確位置,然后根據(jù)需要釋放藥物,這對(duì)許多疾病的治療來說意味著重大的事情,而且現(xiàn)在也并不缺乏創(chuàng)造性的解決方案?茖W(xué)家已經(jīng)研究過以開瓶器為靈感的機(jī)器人,它可以將癌細(xì)胞串起來,然后將藥物投放到里面,還有一些機(jī)器人可以爬行、滾動(dòng)和跳躍,還有一些機(jī)器人可以像毛毛蟲一樣爬行。 早在2018年,普渡大學(xué)就開發(fā)出了一個(gè)磁性微型機(jī)器人,它通過翻滾運(yùn)動(dòng),使其能夠克服不平坦的地形,甚至可以承擔(dān)陡峭的坡度,在干燥的空氣和硅油中進(jìn)行了演示。同一研究小組不斷改進(jìn)該技術(shù),目前已首次在生物組織中展示了其能力。 研究人員選擇結(jié)腸進(jìn)行首次體內(nèi)實(shí)驗(yàn),是因?yàn)榻Y(jié)腸易于進(jìn)入,同時(shí)也因?yàn)槠浠靵y的性質(zhì)帶來了獨(dú)特的挑戰(zhàn)。 ![]() “在結(jié)腸周圍移動(dòng)機(jī)器人就像在機(jī)場(chǎng)使用人行道,以更快地到達(dá)航站樓,”研究作者路易斯-索洛里奧說!安粌H地板在移動(dòng),而且你周圍的人也在移動(dòng)。在結(jié)腸中,你有所有這些液體和材料沿著路徑跟隨,但機(jī)器人卻在朝相反的方向移動(dòng)。這只是一個(gè)不容易的航程! 該團(tuán)隊(duì)能夠在麻醉下的小鼠結(jié)腸中展示其機(jī)器人,小機(jī)器上涂有模擬藥物,并通過直腸插入鹽水溶液內(nèi)。該機(jī)器人由聚合物和金屬制成,不需要電池或電源,而是由來自人體外部的磁場(chǎng)來供電和控制,科學(xué)家們使用超聲波設(shè)備來觀察其運(yùn)動(dòng)。這些結(jié)果也在從豬身上取出的結(jié)腸中得到了復(fù)制,研究小組指出,這些結(jié)腸具有與人類相似的特征。 “我們能夠獲得一個(gè)很好的,受控的藥物有效載荷釋放,”Solorio說!斑@意味著我們有可能將微型機(jī)器人引導(dǎo)到身體的某個(gè)位置,讓它留在那里,然后讓藥物慢慢釋放出來。而且由于微機(jī)器人有一個(gè)聚合物涂層,藥物不會(huì)在到達(dá)目標(biāo)位置之前脫落。” 除了遞送藥物,研究人員還認(rèn)為,該機(jī)器人有朝一日可以在診斷應(yīng)用中發(fā)揮作用,幫助收集組織。 該研究發(fā)表在《微機(jī)械》雜志上。 關(guān)鍵詞: 微型機(jī)器人
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