生物技術 | 靈感來自寄生蜂產卵器的新型手術設備

2021-03-01 Frontiers開放科學平臺

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一項發表在《Frontiers in Bioengineering and Biotechnology》上的最新研究顯示,一種受寄生蜂產卵器啟發的新型組織運輸裝置可以極大地推動微創手術(MIS)領域的發展。該原型由荷蘭代爾夫特理工大學的研究人員開發,可以使MIS技術應用於以前難以到達的身體部位,大大減少手術帶來的創傷,從而縮短患者的康復時間。

產卵器是一種超薄的器官,形狀像一個柔軟的空心針,寄生蜂利用它在樹上或活體宿主內產卵。在這個精巧器官的內部,有一系列細小的刀片,它們通過一個榫槽機制連接在一起。刀片可以相互獨立滑動,利用其機械運動產生摩擦力,研究人員在他們的設計中正是使用了這些摩擦力。

寄生蜂依靠摩擦力將卵輸送到寄主體內,而研究人員所製作的原型所做的事情性質相同,只不過方向相反:把手術部位取出體外。設備外有六個可以分別進行往復運動的刀片,通過它們有規律的運動,就可以利用摩擦力使組織在管中移動,從而將它從手術部位帶到體外,從而更好地移除微創手術中需要去除的組織。

將這種基於摩擦的技術應用到新型手術器械的設計中,可以使研究人員突破目前抽吸式設備的局限。因為傳統抽吸式設備的尺寸一旦減小到超過某個臨界點,它們就會失去效力,這就很難限制手術中造成的組織損傷。

👆這是一個動圖,稍微等等就能看見

該研究的作者,來自荷蘭代爾夫特理工大學的 Aimée Sakes 博士認為:這種新開發的工具仍有一個局限性就是,它輸送組織的速度仍然比抽吸式的要慢,因此在推廣這種技術用於外科手術之前,還需要進一步的研究。然而,這項研究非常有潛力,為治療目前用現有設備無法達到的疾病帶來了新的希望,尤其是進一步減少MIS中的患者創傷。

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