瑞士開發(fā)出在體內(nèi)運(yùn)送藥物的柔性納米機(jī)器人

據(jù)VentureBeat報(bào)道，瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院(ETH Zurich)的研究人員受細(xì)菌啟發(fā)，研發(fā)出一種可以在體液中游動(dòng)的柔性機(jī)器人，將來它或可把救命藥物送到你體內(nèi)難以到達(dá)的地方。

這種機(jī)器人具有生物相容性，能夠根據(jù)需要改變形狀，并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，他和同事們采用了折紙（origami）技術(shù)的一種變體——kirigami，來設(shè)計(jì)和折疊外部結(jié)構(gòu)。

薩卡爾在聲明中說:“我們的機(jī)器人有特殊的組成和結(jié)構(gòu)，能夠適應(yīng)流體的特性，并在其中游動(dòng)。舉例來說，如果它們遇到粘度或滲透壓濃度發(fā)生變化，它們就會(huì)改變形狀以保持速度和機(jī)動(dòng)性，同時(shí)又不會(huì)失去對(duì)運(yùn)動(dòng)方向的控制?！?/p>

薩卡爾機(jī)器人的秘密就是所謂的水凝膠納米復(fù)合材料，這是一種納米材料填充、水化、緊密結(jié)合的聚合物網(wǎng)絡(luò)，它相對(duì)有彈性。研究人員沒有在微型機(jī)器人內(nèi)部填充微型傳感器、電池和驅(qū)動(dòng)器，而是在納米復(fù)合材料中加入磁性納米顆粒，以響應(yīng)周圍電場(chǎng)的變化。然后，這些機(jī)器人可以被“編程”，根據(jù)指令或提前變形，或者利用流體流動(dòng)自行導(dǎo)航通過腔體。

這種機(jī)器人還有另一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)，即材料費(fèi)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(chǎn)機(jī)器人。

他們解釋稱：“隨著環(huán)境條件的改變，自然界中已經(jīng)進(jìn)化出了多種形狀各異的微生物。這一基本原理啟發(fā)了我們的微型機(jī)器人設(shè)計(jì)。對(duì)我們來說，關(guān)鍵的挑戰(zhàn)是開發(fā)出描述我們感興趣的變化類型的物理學(xué)，然后將其與新的制造技術(shù)結(jié)合起來。”

將來，薩卡爾團(tuán)隊(duì)計(jì)劃提高機(jī)器人在復(fù)雜流體中導(dǎo)航的性能。在實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)后，醫(yī)生可能很快就會(huì)給患者開出可食用的納米機(jī)器人藥劑。