具有可塑性、灵活身体和尖脚的微型机器人有一天可以沿着肺部和肠道潮湿、光滑的内壁爬行,将药物和医疗传感器运送到难以到达的地方。
新的“millirobots”(几毫米长)有“爪子”,可以附着在织物表面而不会失去抓地力。 它们还可以承受颠簸,并在液体流过表面时保持在表面上。 这些是受呼吸和消化影响的身体部位的典型情况,例如肠和肺。
这种类型的无线设备能够在人体内攀爬(甚至倒立),代表着“ 软机器人“, 他说 梅廷·西蒂 德国马克斯普朗克研究所。
多一份力量
由其开发的第一个毫机器人已经是不祥之兆:它可以在生物组织上行走、滚动、游泳、跳跃和爬行。 然而,它无法附着在肠道等人体器官的复杂表面上,并对其进行缩放。 这是一个重大进步。
研究合著者, 董晓光 美国范德比尔特大学的教授说,关键是为这个微型机器人提供两个带尖刺的轴承,类似于植物的小“刺”,它们会粘在衣服上。 当被一层薄薄的壳聚糖(虾壳中的一种物质)覆盖时,这些微小的刺可以让机器人的腿附着在肺或肠的粘液层上。
肠和肺的小军
在对猪组织的测试中,研究人员发现,即使组织被摇动或用水清洗,机器人仍会继续攀爬并紧贴“高度光滑”且经常起皱的生物组织。
研究人员使用附近的一台机器来操纵磁场来引导机器人在器官内的运动。由于机器人的身体由可拉伸的磁性金属制成,因此它会根据机器的命令弯曲和旋转。
可能的应用
合著者说,超薄的毫机器人(它只有 3,7 毫米长和 1,5 毫米宽)可以承载高达自身重量 20 倍的负载 吴英丹 ,同样来自马克斯普朗克研究所。 这意味着它可以携带药物、无线电子传感器、药物颗粒,甚至微针和活检材料进入肠道和肺部。
Wu 说,因为微刺只附着在粘液层上,它们不会对肺和肠组织本身造成损害。 剩下的就是等待研究的下一阶段,但让微型机器人更接近我们身体的无声前进仍在继续。
研究参考: 科学进展 , DOI: 10.1126 / sciadv.abn3431