“微型武器”:微小的机器人可以很快通过血液提供药物

开发新方法来提供药物是纳米技术最令人兴奋的潜在应用之一。这个想法是,一群微小的机器人可能有一天会在人体中游泳并服用Medi

开发新方法来提供药物是纳米技术最令人兴奋的潜在应用之一。这个想法是,一群微小的机器人可能有一天会在人体中游泳,并将药物直接带到目标。这将使人们能够服用较小但更有效的药物,理想情况下会导致更少的副作用和毒性,因为该药物不必穿越整个血液即可到达其预定目的地。

以这种方式提供药物可能很快就有可能。受细胞在整个身体的移动方式的启发,康奈尔大学的一组研究人员开发了三角形,3D打印,细胞大小的微晶状体。除了非常凉爽的机器人外,机器人没有重量的电池 – 推进以超声波的形式来自外部,这些波浪控制着机器人后部的两个微小气泡。研究人员在筹码期刊上发表的一篇论文中描述了他们的工作。

自然的灵感

自然世界可以激发创新技术。法国飞行员让·玛丽·勒布里斯(Jean-Marie Le Bris)建造并飞行了世界上第一批滑翔机之一,他从观看了信天翁的优雅飞行中获得了飞行器的想法。在1940年代,瑞士工程师乔治·德·梅斯塔尔(George de Mestral)在阿尔卑斯山(Alps)行走,并注意到牛d(Burdock Seeds)如何顽固地将他的羊毛衣服粘在他的羊毛衣服上,从而引发了创建魔术贴的想法。

新开发的启发是受自然的启发,但规模较小。十多年来,该团队研究了细菌和癌细胞等微生物在体内进行交流和迁移的方式。在这些微观尺度上,自然机制可以教科学家很多。毕竟,精子和细菌等细胞(这两者都启发了微型温水剂的设计)在数百万年的进化过程中磨练了它们的独特功能。为了开发微型wimmers,研究人员首先尝试了细菌形状的游泳器。带有摇摆的鞭毛,可以向前移动机器人,但最终击中了死胡同。但是,在获得Nanoscribe的六个月内,研究人员开发了机器人的当前形式。

微型运动员最关键的设计功能是蚀刻到背部的一对腔。因为从机器人制成的树脂是疏水的,所以当它浸入液体中时,每个腔中的气泡被困在每个腔中,其中一个比另一个大。从某种意义上说,这些气泡是微型运动器的发动机。

微型弹药者通过针对机器人的超声波移动,从而消除了机器人倾斜内部电源的需求。声波本质上为气泡供电。超声波是超级高音的声音,超出了人类听力的范围,因此它们对我们(如果不是狗)保持沉默。这使得它们可在实验室和临床环境中使用。美国食品和药物管理局认为它们是安全的临床研究。

当超声波针对气泡时,它会激发它们,从而导致它们产生向前推动机器人的涡流。尽管以前还有其他实验性的单泡微量机器人,但最近的研究背后的团队是第一个使用一对气泡的团队,为它们提供了新的导航控制水平。通过更改超声波的共鸣频率,研究人员可以可以在机器人的任一侧产生更多或更少的正向运动,或调整频率,使气泡平均推动。以类似于划船者通过调节每条桨的力移动或转动划艇的方式,研究人员可以通过单独或一起工作来轻松地将机器人引导到他们希望的地方。

微型武器的群

一旦将树脂材料替换为可生物降解的东西,理论上可以将大量的携带药品携带的微型植物部署在患者的体内而不会造成伤害。正如研究合着者Mingming Wu告诉《康奈尔纪事》:

“对于药物输送,您可能会有一群微型游泳者,如果在旅途中失败了,那不是问题。这就是大自然生存的方式。从某种意义上说,这是一个更强大的系统。较小并不意味着较弱。其中一组是不败的。我觉得这些自然风格的工具通常更可持续,因为自然已经证明它有效。”

原创文章,作者:大天,如若转载,请注明出处:http://www.dsonekey.com/3490.html

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注

联系我们

400-800-8888

在线咨询:点击这里给我发消息

邮件:admin@example.com

工作时间:周一至周五,9:30-18:30,节假日休息