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智能微型機器人:未來有望用于人體內藥物遞送

日期:2019-01-24 09:55 作者:srzwy 阅读:

據美國每日科學網站近日報道,瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)和蘇黎世聯邦理工學院的科學家,攜手開發出一種微型柔性機器人,可根據周圍環境而改變形狀。未來,這款機器人或可被我們吞服,將藥物直接遞送到病竈組織。

 

  自然界有許多隨環境變化而變形的微生物,由EPFL的塞爾曼·薩卡爾和蘇黎世聯邦理工學院的布拉德利·尼爾森領導的科學家小組,從中汲取靈感,設計出了這款高度靈活的、具有生物兼容性的微型智能機器人。

 

  這些裝置能在需要時遊過流體並改變形狀,所以,它們可在不影響速度或機動性的情況下,穿越狹窄的血管和複雜的系統。此外,它們由含有磁性納米顆粒的水凝膠納米複合材料制成,因此可用電磁場控制它們。

 

  制造微型機器人面臨諸多挑戰,科學家使用基于折紙的折疊方法解決了這些挑戰。薩卡爾解釋說:“我們的機器人具有特殊的組成成分和結構,使它們能夠適應流體的特性。例如,如果它們遇到黏度或滲透濃度變化,就會改變自身形狀,在保持速度和機動性的同時,也不會失去對運動方向的控制。”

 

  據悉,這些變形可通過預先編程來實現,使其在不使用笨重的傳感器或致動器的情況下,讓性能達到最大化。機器人可使用電磁場控制,或利用流體流動使其自身通過空腔。無論哪種方式,它們都會自動變形爲最合適的形狀。

 

  除了效率更高之外,這些微型軟機器人的制造成本也很合理。目前,該研究小組正致力于提高機器人遊過複雜液體的能力,例如人體內的複雜液體。