科學家利用3D納米列印製造聲控微型引擎，用於藥物分配機器人

科學家利用3D納米列印製造聲控微型引擎，用於藥物分配

EPFL科學家創造了能夠操縱周圍流體，收集細胞或分配藥物的遙控機械微型設備。

微型設備已導致我們操縱其中包含的少量流體和微觀樣品的能力發生了革命性的變化。因此，大多數最新的體外生物醫學平臺都包含微流體成分。操作這些設備需要使用笨重的泵，壓縮機或系留電源設備，這會大大增加整體尺寸並限制其便攜性。關鍵的技術挑戰是開發能夠在體內應用中通過無線控制提供此類功能的無束縛微流體系統。

聲激發µjet發動機的製造和運行。a）µjet發動機的工作原理示意圖。紅色箭頭表示由設備內部的聲音流產生的泵浦方向。b）電子顯微鏡圖像顯示了完整（左）和部分（右）印刷的µjet引擎。c）微流體測試平臺的圖示。支架與µjet發動機一起印刷以穩定運動。d）錨固在支柱上的3D列印µjet引擎的代表性明場圖像。e，f）分別使用螢光微粒（e）和CFD模擬（f）分別通過實驗觀察µjet引擎內部和周圍的流線。錐形楔形尖端周圍的局部微流導致設備中間的噴射。g）雙向µjet引擎的電子顯微鏡圖像。箭頭顯示了泵的出口。h）數值模擬顯示了同一設備中µjet引擎在不同頻率下的可尋址聲激發。支持信息中的圖S5顯示了變形較大的相應圖像。i）流線顯示以每個µjet發動機的共振頻率產生的流量。

具有細胞大小的軟膠囊，當注入人體後，可以收集樣本進行活檢，分配藥物或進行機械治療。

微生物機器人系統實驗室（MICROBS）的科學家，他們已經開發出能夠應對這些挑戰的技術。&34;一旦進入人體，我們就必須遠程激活這些設備。的確，諸如電纜或管道之類的附件將太具有侵入性。&34; Selman Sakar解釋道。

塞爾曼·薩卡（Selman Sakar）的團隊還開發了幾種電機和機械裝置。通過將這些不同的部分放在一起，他們設計了具有多個泵，一個收集箱和各種尺寸的過濾器的活檢裝置。研究人員還製造了行動裝置。它們由聲學微型電動機產生的流體流動推動。

體內診斷與可編程靶向治療

與醫學成像相結合，該技術使得無需外部幹預即可進行長期監控。&34;該研究的主要作者Murat Kaynak透露。

另外，這些裝置可以用於治療目的。&34;設備的使用壽命取決於所選的材料。一些水凝膠可快速降解，而另一些則更耐用。驅動概念與許多聚合物配方兼容，" Murat Kaynak說。

到目前為止，實驗是在體外進行的。下一步是在體內測試這些設備。