投稿來源:陳根
微型機器人一直是探索癌症治療,或者一些靶向治療的一種針對性治療技術,其中包括了基於4D列印技術的醫療技術方案。
雖然之前我們也聽說過各種各樣的「微型機器人」在醫療領域的探索,但日前科學家研發出一種新型微型電子機器人,並號稱其是世界上最小的微型電子機器人。更重要的是,它的移動是通過射出雙噴射氣泡來實現的。
該裝置採用了近10年前首次設想的推進系統,由德國開姆尼茨工業大學的Oliver G.Schmidt教授領導的國際團隊開發。近日有關這項研究的論文發表在了《自然·電子學》雜誌上。
從公布的信息來看,這款扁平的微型機器人長0.8毫米、寬0.8毫米、高0.14毫米,由一個外部發射器無線操控。接收到發射器發出的電信號後,機器人中央的感應線圈會加熱兩根卷狀聚合物管子中的一根,這兩根管子沿機器人頂部的兩邊縱向運行。
這兩根管子不斷地吸入過氧化氫/水溶液,機器人就被浸入其中。每個管子內的少量鉑金會引起催化反應,產生氧氣氣泡,從管子的後端排出,這種設置的作用是產生推力。這種設想的主要目的是藉助於體外的無線控制技術,快速的讓攜帶藥物的「微型機器人」到達指定的區域,以釋放藥物對抗病毒。
通過對其中一根管子進行不同程度的加熱,可以暫時增加該管子內催化反應的程度(從而增加氣泡的產生量)。因此,機器人可以通過遠程控制引導機器人在水溶液中進行操作。「我們最初構造這個微型機器人的方式是這樣的,如果完全不施加任何熱量,它就會在圈子裡遊動。」Schmidt解釋道,「如果施加了一些熱量,轉彎會得到補償,微型機器人會在一條直線上遊動。如果施加了更多的熱量,微型機器人就會向另一個方向轉動。」
可以說,這次「微型機器人」技術的突破,讓我們朝著微型醫療機器人的道路上跨越了實質性的一步。
不僅如此,在這次的探索中,科學家們還為該設備創造了一種機械臂,其是由熱敏聚合物組成的致動器。隨著熱量的增加或減少,這個附屬裝置會打開或關閉,使其能夠抓住微小的物體。此外,該機器人還可以配備一個微型LED光源。不過,在微型機器人可以應用於人體內靶向投遞藥物等應用之前,它還需要改造成在比過氧化氫更具有生物相容性的「燃料」上運行。這種能力的開發是下一階段的研究。
儘管目前不論是基於4D列印技術的靶向治療技術,還是基於電子技術的「微型機器人」靶向治療技術,都還需要時間進行完善,但目前的最新研究可以讓我們看到一個靶向治療的新方向。不久的將來,人類對於已知的癌症,將不再恐懼,只需要藉助於「微型機器人」配合治療就能獲得顯著的療效。
同時我們也將看到,「微型機器人」將在未來的醫療領域有著廣闊的前景。