翻滾吧！機器人！普渡大學(xué)微型機器人輸藥已進(jìn)入動物實驗階段

　　智東西（公眾號：zhidxcom）

　　編 | 子佩

　　智東西10月16日消息，普渡大學(xué)在Micromachines期刊發(fā)表研究，首次證明微型機器人可以通過后翻滾等動作，避免生物系統(tǒng)運動對藥物運輸?shù)挠绊�，并已�?jīng)在動物實驗中驗證成功。

　　▲動物結(jié)腸中的微型機器人

　　通過微型機器人直接將藥物送到人體目標(biāo)部位，可以避免藥物沿途與其他器官相互作用而引起如胃出血等負(fù)面影響，但由于結(jié)腸等器官的自主運動，微型機器人難以保持原定軌跡運輸藥物到目標(biāo)部位。

　　為了解決這個問題，普渡大學(xué)的研究人員試圖通過對微型機器人施加旋轉(zhuǎn)的外部磁場，以此控制微型機器人行動軌跡。機械工程系副教授David Cappelleri說道，通過這些外部磁場不僅能為無法攜帶電池的微型機器人供電，還能安全地穿透人體中不同介質(zhì)，幫助微型機器人們像越野車開過崎嶇山地一樣越過人體內(nèi)部復(fù)雜的“地形”。

　　▲普渡大學(xué)實驗圖像

　　研究人員首先選擇易于進(jìn)入的結(jié)腸作為實驗對象，但這一過程也并不平坦。

　　生物醫(yī)學(xué)工程系的Luis Solorio表示，在結(jié)腸中的微型機器人就像走在機場中的傳送帶上一樣，不僅地面在動，周圍的人也在動，但它的目標(biāo)方向卻與地板和行人都相反。

　　但盡管如此，旋轉(zhuǎn)磁場還是成功地讓微型機器人完成逆流而上的旅程。研究人員在已麻醉的小鼠的結(jié)腸中進(jìn)行了體內(nèi)實驗，并通過超聲波設(shè)備實時檢測微型機器人的運動情況，得到了符合預(yù)期的結(jié)果。

　　除此之外，微型機器人還可能在與人類內(nèi)臟結(jié)構(gòu)相似的豬的結(jié)腸中通過滾翻等動作完成運輸。

　　帶領(lǐng)團(tuán)隊攻克機器人藥物運輸問題的生物醫(yī)學(xué)工程系Craig Goergen表示，如果要在大型動物或人類體內(nèi)運輸藥物，至少需要數(shù)十個機器人，但同時也意味著，機器人可以攜帶不同藥物運輸?shù)讲煌�地點。

　　在解決機器人如何到達(dá)指定地點后，Solorio帶領(lǐng)的實驗室還測試了機器人攜帶以及釋放藥物的能力。研究人員在微型機器人中添加熒光的模擬藥物，微型機器人成功地以翻滾的方式達(dá)到目標(biāo)地點，且在一個小時后藥物逐漸在小鼠體內(nèi)擴散。

　　Solorio說，“因為微型機器人配有防止藥物脫落的聚合物涂層。所以我們能引導(dǎo)微型機器人到目標(biāo)位置，然后按我們要求的時間緩慢釋放出來。”

　　研究人員認(rèn)為，微型機器人除了可以作為藥物輸送工具之外，還可以作為診斷工具。

　　Goergen說：“從診斷的角度來看，通過這些微型機器人進(jìn)行檢測，可以防止腸鏡檢查所帶來的不適。它們也可以在不需傳統(tǒng)腸鏡檢查的情況下，為人體輸藥。”

　　來源：TechExplore,ScienceDaily