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微型“飛鯨”機(jī)器人可用于在人體內(nèi)進(jìn)行靶向藥物輸送

2019-05-18 10:38

越來越多的研究小組正在開發(fā)能夠在人體內(nèi)進(jìn)行靶向藥物輸送的微型機(jī)器人。其中一種最新的此類設(shè)備包括一個(gè)類似鯨魚尾鰭的尾部，以及根據(jù)需要可以向上或向下折疊的“機(jī)翼”。

該裝置由達(dá)特茅斯學(xué)院和香港城市大學(xué)的科學(xué)家們開發(fā)，這個(gè)微小的3D打印機(jī)器人的尾部覆蓋著一層心肌細(xì)胞（心臟細(xì)胞），而它的機(jī)翼上涂有一層光敏水凝膠。

當(dāng)細(xì)胞一致“跳動(dòng)”時(shí)（就像它們在心臟中一樣），它們會(huì)使柔性尾部上下移動(dòng)。這反過來又使機(jī)器人向前移動(dòng)通過液體環(huán)境，其延伸的機(jī)翼提供升力－只要設(shè)備保持在黑暗環(huán)境中，它們就會(huì)保持伸展?fàn)顟B(tài)。

然而，如果機(jī)翼上的凝膠暴露于近紅外光，它會(huì)改變狀態(tài)并使機(jī)翼向下卷曲。這會(huì)降低升力，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生阻力，阻礙設(shè)備向前移動(dòng)并允許其藥物在給定位置釋放。

“心臟肌肉不斷攪動(dòng)，但它們無法克服機(jī)翼的阻力，”達(dá)特茅斯學(xué)院的助理教授Zi Chen表示�！斑@就像在緊急制動(dòng)器上打開加速踏板一樣。”

在實(shí)驗(yàn)室測試中，機(jī)器人已成功用于針對(duì)癌細(xì)胞進(jìn)行靶向藥物遞送。研究人員現(xiàn)在正在開發(fā)一種系統(tǒng)，使他們能夠單獨(dú)卷曲每個(gè)機(jī)翼，從而提高設(shè)備的機(jī)動(dòng)性。

關(guān)于該項(xiàng)目的論文最近發(fā)表在《Small》雜志上。