丽莎老师讲机器人之德研发出类似白细胞的微型机器人

丽莎老师讲机器人之德研发出类似白细胞的微型机器人欢迎收听丽莎老师讲机器人，想要孩子参加机器人竞赛、创意编程、创客竞赛的辅导，找丽莎老师！欢迎添加微信号：153 5359 2068，或搜索钉钉群：31532843。德国马克斯·普朗克智能系统研究所（MPI-IS）成功开发出大小、形状和活动性与白细胞相似的微型机器人，并在磁场的导航控制下实现了微型机器人在模拟血管中的快速逆行，为将来通过微型机器人将药物运送到患者病灶深处铺平了道路。在过去的二十年中，由于制造技术，材料，控制和成像等方面的重大进步，微机械研究领域得到了长足发展。然而，当前的微型机器人大多只能到达可以观察到或相对容易接近的组织（例如胃肠道），以及缓慢流动的环境。如何让微型机器人克服粘滞力，到达体内深处，并在人体复杂环境中实现精准操控，是围绕靶向药物精准输送研究面临的重大挑战。德国马克斯·普朗克智能系统研究所的科学家以白细胞为模型，成功开发了一款微型机器人，其大小，形状和活动性与白细胞相似。在实验室模拟血管的环境下，这种微型机器人可以携带抗癌药物，在人工操纵下较快地进行有目的地运动。白细胞是一类无色、球形、有核的血细胞。它是免疫系统的守护者，也是科学家的灵感来源，因为白细胞是血液中唯一有活跃移动能力的细胞。它能够从毛细血管内皮细胞的间隙中渗出，进入血管周围组织内，并在其中游走。科学家认真研究这一现象，希望利用这一仿生策略来创建一个靶向药物精准输送的新平台。科学家们为此研发了一款直径约八微米的微型机器人。这种微型机器人由微小的玻璃颗粒组成，镍金材料制成的磁性纳米膜覆盖在球形微型机器人的一侧，可以发现癌细胞的特殊分子作为癌症药物附着在另一侧。在实验室模拟血管的环境中，研究人员使用显微镜对机器人进行成像，然后使用电磁线圈对其进行控制，成功操纵微型机器人快速运动。“借助磁场，微型机器人可以在导航控制下逆流穿过模拟血管，由于血液流动和密集的细胞环境，这是一个挑战。此前还没有类似微型机器人能够承受这样的流体。此外，机器人还可以独立识别它们感兴趣的细胞，例如癌细胞。它们之所以可以这样是因为我们用细胞特异性抗体包裹着它们。这样，人们可以在运动中（精准地）释放药物分子。”在实验室中，微型机器人的运动速度可达每秒600微米。这大约是其体长的76倍，这使其成为这种大小的磁性微型机器人中速度最快的。项目的愿景是创建用于微创及靶向药物输送的下一代运输工具，它们可以（像白细胞一样穿过血管）进一步渗透到体内，使难以到达的区域更容易被接近。”不过，目前这种微型机器人还没有在人体中进行过测试。“在医院中，当前成像方法的分辨率还不够高，无法对人体中的单个微型机器人进行成像。此外，考虑到微型机器人（大约10微米）和器官组织（数千微米）之间的大小差异，单个微型机器人可以携带的载药量显然也不够。人们必须能够在一个群中一起操纵多个微型机器人，以获得足够的效果。离此还有很长的路要走，这仅仅是个开始。”

There are no comments yet.

Please log in to write the first comment.