2022
07/29
相关创新主体

创新背景

小小一枚圆形药片就能治疗从胃痉挛到头痛的多种症状,但其实它们并不能精准地产生止痛效果。
虽然非处方药早已问世,并被服用了数十年之久,但是直到最近,生物医学研究人员才开始探索改善心血管疾病和癌症等更复杂疾病的靶向给药问题。

在这个新兴的生物医学领域中,微型机器人是一项前景光明的创举。这类指尖大小的机器人将成为未来医学领域的救生员——它们可以爬行、旋转或游进狭窄的空间,侦查病情或定点给药。

 

创新过程

来自斯坦福大学的研究团队开发出了一种微型机器人。这个由磁场驱动的机器人能够在人体内持续运动,并且能够通过磁力产生扭矩改变运动方向和越过障碍。通过改变磁场的强度和方向,机器人能够单次移动10倍于自身长度的距离。这一最新研制的机器人,是该团队开发过的最强大、功能最多的无线机器人。研究成果刊登在在《自然·通讯》(Nature Communications)杂志上。

该研究的一项重要突破在于,由磁力驱动的机器人能够在无需线绳控制的条件下,完成非侵入性操作。此外还能将控制单元从设备中分离出来,以便实现器件小型化。

这项功能强大结构简单的“可旋转无线两栖折纸设计毫米机器人”,能够快速穿过器官光滑但不平整的表面,在体液中游动,并以无线方式驱动完成液体药物运输。

与吞服药片或注射液体不同,这种机器人会留存药物,直到抵达病灶时才会将高浓度的药物释放出来,从而实现有针对性的药物输送。但是这一技术仍在实验阶段,尚不能用于临床诊断。

研究人员还表示,未来机器人的设计,除了能够提供有效的给药方式之外,还可以搭载仪器或摄像机进入人体,从而改变医生看病诊断的方式。同时,科学家们还将继续利用各种新颖的智能材料和结构开发出新的生物医学设备,继续缩小机器人规模,以推进微型生物医学领域的研究。

 

创新价值

研究团队开发了一种无线微型机器人,通过磁场产生扭矩,从而改变运动方向并越过障碍。

研究团队提出的这种有针对性的药物输送和释放方式,将会改善心血管疾病和癌症等更复杂疾病的靶向给药问题,促进了机器人领域与临床医学领域的融合发展。

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