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磁性微游动机器人直达病灶

2019-06-17 10:25    来源:人民健康网    责编:吕洪涛

磁性微游动机器人直达病灶

  (记者衣晓峰)哈尔滨工业大学机电学院机器人技术与系统国家重点实验室谢晖教授团队日前在《科学·机器人学》上发表论文,披露在可重构磁性微机器人群上的研究成果。该成果有望为癌症早期诊断体内成像以及治疗中高效靶向给药提供更加精准有效的解决方案。


  自然界中到处存在着丰富多样的生物自组织系统,表现出高度的群体智慧,可以解决个体无法胜任的复杂问题。比如,分工协作的蚁群,能够构建复杂而精巧的蚁巢、搬运超重猎物;布阵捕食的鲱鱼群,可轻松捕获非常警觉的桡足类动物等。受此启发,谢晖团队开发了一种磁性微游动机器人。这种机器人长3微米,直径2微米,可成千上万地组队协同作业。机器人之间通过非常小的作用力交流,自组织成一个多模态的群体,就像蚁群用触觉或气味交流一样。群体可在旋转磁场的调控下,展现出多种随环境或任务快速响应的模态,其可变形为长链模态,高效穿越狭长的模拟毛细血管,还能模拟自然界的蚁群和鲱鱼捕食阵列,分别完成大负载可控输送与大面积同步集群清理操作。

  专家评价指出,由于这种机器人足够小,可以到达毛细血管末端、视网膜等其他手段难以直接抵达的部位。未来通过体内运动导航,由成千上万个装载药物的微游动机器人组成的群体,可望直达病灶部位,识别并攻击病变细胞,实现高效无副作用治疗。同时,微游动机器人还能留存在体内,实现健康状况的在体监控,协助人体免疫系统长期有效维护人类健康,为疾病的早期诊疗提供一种全新的手段。

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