當前位置:
首頁 > 新聞 > 抗癌新希望!微型機器人可在體內「作業」

抗癌新希望!微型機器人可在體內「作業」

抗癌新希望!微型機器人可在體內「作業」



近日,抗癌大軍又迎來了一股新力量,《科學·機器人學》雜誌刊登了一項新的研究成果,研究人員利用磁場,遠程控制帶有磁性的微型機器人在人體內進行「作業」。

單獨做任務 分工各不同


過去的10年中,磁力技術不僅在工業領域得到了廣泛的應用,還在醫學領域贏得了一席之地——利用磁力遠程控制人體內的醫療器械。例如可以通過磁力輔助遠程控制導管系統進行簡單的血管內操作;或者利用磁力引導接受檢查者體內的膠囊攝像機,通過在「膠囊」中植入永磁體,在患者體外設置磁場,通過磁場產生的引力將膠囊攝像機引導到想要檢查的部位。除此之外,還曾有研究利用磁場同時控制成群的小磁鐵。按理說,如果能「指揮」這樣一支由微型機器人組成的團隊,那麼在協助治療癌症等重大疾病上就能發揮巨大作用。


不過,領導這樣一支特殊團隊可不簡單,需要強大的運籌帷幄能力,懂得「調兵遣將」。可是,靠磁力指揮隊伍實在是個巨大的挑戰。我們都知道,磁場能影響到範圍內的所有物體,如果這些物體又具有相同的性質,那麼只可能是一呼百應,「呼啦啦」都朝一個方向去了,很難分別下達命令。


為了解決單獨指揮「隊員」的難題,使這些微型機器人能夠分別以不同速度朝不同的方向移動,來自德國漢堡飛利浦研究院的研究人員開發出了新方法,能夠在一支完全相同的螺旋機器人團隊中控制任意一名成員,使它能夠單獨執行特殊任務。「我們的技術能讓微型機器人在人體內部實現複雜的操作。」該研究的第一作者,物理學家尤爾根·拉姆說。

操控靠磁場 類似抓娃娃


首先,拉姆的團隊打造了許多完全相同的螺旋機器人,接著,利用一個強大的、均勻的磁場將這些螺旋機器人固定住。在這個強大磁場中有一個洞,微型機器人是相對「自由的」。利用這個自由點位,在大磁場上疊加一個相對較弱的、溫和的旋轉磁場,就可以控制自由點位中的螺旋機器人旋轉,又不會影響到其他「隊友」了。另外,研究人員可以通過調整大磁場來變換自由點位的位置,這樣就有了像「抓娃娃機」一樣的功能,可以自由選擇單個機器人。


實驗中,研究人員成功地讓幾個螺旋機器人同時朝著不同方向精確地旋轉。該研究團隊指出,理論上,他們可以同時操縱數百個微型機器人。「有人想到利用螺旋傳動原理,這樣微型機器人在人體內執行某些操作時就不用依靠電池或者馬達作動力了。」拉姆說。


微型機器人 用處特別多


在掌握了這門先進的「排兵布陣術」後,研究人員已經想好了一大串可以讓這支團隊大展拳腳的「職場」。

一種是在可注射型微型藥丸上配備微型螺旋機器人。醫生可以利用磁場遠程遙控螺旋機器人,「指揮」其旋轉打開藥丸釋放藥劑。利用這種方法,醫生可以確保含有放射性成分的藥物只「盯著」腫瘤,並將其摧毀,而不會影響到周邊健康的組織,從而減少副作用。另外,一旦藥物釋放出了所需治療劑量的放射物,醫生可以用磁力遙控關閉藥丸。這種藥丸由金屬材料製成,以具備防止放射性物質泄漏的性質。


還有一種是用於整形外科等涉及植入物的情況,醫療植入物可以隨著時間發生改變。例如,隨著病人的痊癒,醫生可以利用磁力改變植入物的形狀,以便更好地適應患者的體型。


按照拉姆的設想,未來,研究人員將能開發出更加小巧的磁場裝置,用於控制微型機器人。同時,利用 X 光機或超聲波掃描儀等造影技術,準確定位這些微型機器人的「工作場所」。


中國生物技術網誠邀生物領域科學家在我們的平台上,發表和介紹國內外原創的科研成果。


註:國內為原創研究成果或評論、綜述,國際為在線發表一個月內的最新成果或綜述,字數500字以上,並請提供至少一張圖片。投稿者,請將文章發送至zhaos@im.ac.cn。

本公眾號由中國科學院微生物研究所信息中心承辦


微信公眾號:中國生物技術網

喜歡這篇文章嗎?立刻分享出去讓更多人知道吧!

本站內容充實豐富,博大精深,小編精選每日熱門資訊,隨時更新,點擊「搶先收到最新資訊」瀏覽吧!


請您繼續閱讀更多來自 抗癌 的精彩文章:

這5種食物竟是最佳「抗癌蔬菜」,家家戶戶都有!
日本公布抗癌第一的居然是這個,太不起眼的東西了,幾毛錢一斤
這麼不起眼的東西居然是蔬菜抗癌界的第一名,完勝人蔘
美女經過四年的抗癌,沒想到還是

TAG:抗癌 |

您可能感興趣

抗癌新希望微型機器人來了
六代機配全新概念激光武器,俄不服輸,發力新軍備,希望強強聯合
艾滋病新希望,手術可清除活動物體內的艾滋病毒
修復脊髓損傷的希望,新型手術技術!
土耳其希望中國能夠轉讓兩棲攻擊艦技術,真是太「可愛」了!
腎病新希望——人工腎獲突破性進展,體外晶元腎小球模型研發成功
日本終於承認自己研發實力退步,缺乏新型武器,希望與中國合作
軍工推出新型「沉默獵人」激光防空系統 激光武器是未來希望
賦予「蝙蝠戰衣乳頭」的導演,希望沒人從他的作品開始認識蝙蝠俠
治療癌症新發現——誘導癌細胞「自我毀滅」,成為人類新希望
掌握這款軍備,潛艇靜音難題化解,高能射頻武器上艦不是難題,美、俄、印希望中國給予學習機會
這款戰機原型機真丑 中美「罕見一致」不希望其服役
機器學習助力凝聚態物理研究:實現量子計算的新希望
老作家作品受歡迎!網友投票最希望動畫化的小說作品
美軍希望從農業部獲得先進科技,生物燃料藉此登陸作戰與保障環節
新石墨烯電極:靈感來源於分形植物,為產業發展萌發新希望!
六代機配全新概念激光武器,俄羅斯不服輸,發力新軍備,希望強強聯合
美國空軍希望列裝隱身加油機 能進入敵方控制區作業
微軟聯合創始人希望使用大數據來阻止大象偷獵者