普渡大学研发磁性微型机器人 可在结肠内“翻滚”释放药物

当涉及到限制副作用和增加有效性时,使用微小的机器人输送药物是很有前景的途径,有些人采取了比其他更戏剧化的方法。普渡大学的科学家们已经来了一个后翻式微型机器人,它可以在需要的时候通过在结肠“翻滚”释放有效载荷,同时由外部磁场控制。

微小的机器人可以装载治疗药物,发送到身体的精确位置,然后根据需要释放药物,这对许多疾病的治疗来说意味着重大的事情,而且现在也并不缺乏创造性的解决方案。科学家已经研究过以开瓶器为灵感的机器人,它可以将癌细胞串起来,然后将药物投放到里面,还有一些机器人可以爬行、滚动和跳跃,还有一些机器人可以像毛毛虫一样爬行。

早在2018年,普渡大学就开发出了一个磁性微型机器人,它通过翻滚运动,使其能够克服不平坦的地形,甚至可以承担陡峭的坡度,在干燥的空气和硅油中进行了演示。同一研究小组不断改进该技术,目前已首次在生物组织中展示了其能力。

研究人员选择结肠进行首次体内实验,是因为结肠易于进入,同时也因为其混乱的性质带来了独特的挑战。

普渡大学研发磁性微型机器人 可在结肠内“翻滚”释放药物

“在结肠周围移动机器人就像在机场使用人行道,以更快地到达航站楼,”研究作者路易斯-索洛里奥说。“不仅地板在移动,而且你周围的人也在移动。在结肠中,你有所有这些液体和材料沿着路径跟随,但机器人却在朝相反的方向移动。这只是一个不容易的航程。”

该团队能够在麻醉下的小鼠结肠中展示其机器人,小机器上涂有模拟药物,并通过直肠插入盐水溶液内。该机器人由聚合物和金属制成,不需要电池或电源,而是由来自人体外部的磁场来供电和控制,科学家们使用超声波设备来观察其运动。这些结果也在从猪身上取出的结肠中得到了复制,研究小组指出,这些结肠具有与人类相似的特征。获取更多前沿科技信息访问:https://byteclicks.com

“我们能够获得一个很好的,受控的药物有效载荷释放,”Solorio说。“这意味着我们有可能将微型机器人引导到身体的某个位置,让它留在那里,然后让药物慢慢释放出来。而且由于微机器人有一个聚合物涂层,药物不会在到达目标位置之前脱落。”

除了递送药物,研究人员还认为,该机器人有朝一日可以在诊断应用中发挥作用,帮助收集组织。

该研究发表在《微机械》杂志上。视频说明工作可在YouTube上.

这项研究是普渡大学癌症研究中心的一部分,与普渡大学在自主和连接系统以及工程医学方面的工程计划保持一致。这项工作得到了美国国家科学基金会和美国国立卫生研究院国家癌症研究所的支持。[cnbeta]

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