一种用于在肠道内爬来运送药物的微型机器人

导读马克斯普朗克智能系统研究所的一组研究人员设计并制造了一个微型千足虫状机器人,它可以在肠道内爬行以提供治疗药物。在他们发表在《科学进...

马克斯普朗克智能系统研究所的一组研究人员设计并制造了一个微型千足虫状机器人,它可以在肠道内爬行以提供治疗药物。在他们发表在《科学进展》杂志上的论文中,该小组描述了机器人的灵感,它是如何建造的,以及它在动物组织上进行测试时的工作情况。

研究人员在开始他们的工作时注意到已经开发出能够在狭窄空间内移动的软体机器人。但他们也指出,需要进行改进以控制表面附着力和在三维物体上的长期保留。这促使他们设计了自己的微型机器人,可以克服其他设计遇到的问题。他们努力的结果是一个只有几毫米长的微型机器人,它的小脚可以粘在覆盖内部器官的粘液上,而不会在机器人行走时留下损伤。Millirobot 还能够向任何方向攀爬,即使是倒立的,即使液体被冲过它也能够保持抓地力。

研究人员声称,他们的机器人成功的关键是脚。他们首先尝试了夹在纸巾上的脚垫,但发现很难让他们放松抓地力。他们最终选择了壳聚糖制成的尖刺脚垫,他们注意到这种脚垫类似于在田间散步时附着在裤腿上的植物毛刺。机器人的身体由柔性金属制成,并使用磁流引导。它通过首先种植一只脚并附着然后在释放另一只脚时翻转其身体来穿过粘液覆盖的表面。研究人员称其为“剥离和加载”。

该团队通过让它在猪肺和消化道内四处爬来测试他们的微型机器人。作为测试的一部分,他们发现他们可以将毫机器人引导到食道下方,然后通过支气管。他们还发现他们可以将它一直引导到消化道。进一步的测试表明,它能够承载高达自身大小三倍和自身重量 20 倍的货物。他们建议,通过改进,机器人有一天可以用于进行活检并将药物输送到身体的各个部位。

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