瑞士研究人員開發柔性奈米機器人,可在體內運送藥物到體內難以達到的地方

瑞士研究人員開發柔性奈米機器人,可在體內運送藥物到體內難以達到的地方

據VentureBeat報導,瑞士聯邦理工學院(EPFL)蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)的研究人員受細菌啟發,研發出一種可以在體液中游動的柔性機器人,將來它也許可以把救命藥物送到你體內難以到達的地方。

瑞士研究人員開發柔性奈米機器人,可在體內運送藥物到體內難以達到的地方

這種機器人具有生物相容性,能夠根據需要改變形狀,並且可以在不影響速度的情況下通過狹窄的血管。有趣的是,論文的第一作者塞爾曼‧薩卡爾(Selman Sakar)表示,他和同事們採用了摺紙(origami)技術的一種變體——kirigami,來設計和摺疊外部結構。

薩卡爾在聲明中說:「我們的機器人有特殊的組成和結構,能夠適應流體的特性,並在其中游動。舉例來說,如果它們遇到黏度或滲透壓濃度發生變化,它們就會改變形狀以保持速度和機動性,同時又不會失去對運動方向的控制。」

薩卡爾機器人的秘密就是所謂的水凝膠奈米複合材料,這是一種奈米材料填充、水化、緊密結合的聚合物網路,它相對有彈性。研究人員沒有在微型機器人內部填充微型傳感器、電池和驅動器,而是在奈米複合材料中加入磁性奈米顆粒,以回應周圍電場的變化。然後,這些機器人可以被「程式化」,根據指令或提前變形,或者利用流體流動自行導航通過腔體。

這種機器人還有另一個關鍵優勢,即材料費用低廉。薩卡爾及其論文合著者布拉德利‧尼爾森(Bradley Nelson)表示,他們可以以「合理」的成本批量生產機器人。

他們解釋稱:「隨著環境條件的改變,自然界中已經進化出了多種形狀各異的微生物。這一基本原理啟發了我們的微型機器人設計。對我們來說,關鍵的挑戰是開發出描述我們感興趣的變化類型的物理學,然後將其與新的製造技術結合起來。」

將來,薩卡爾團隊計畫提高機器人在複雜流體中導航的性能。在實現這個目標後,醫生可能很快就會為患者開出可食用的奈米機器人藥劑。

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