世界上最小的医疗机器人闪亮登场!华人学者领衔开发,已获吉尼斯纪录
药明康德AI/报道
说起最小的医疗机器人,你能想象出它是什么样子的吗?来自德克萨斯大学圣安东尼奥分校(UTSA)的研究团队可以给出这个问题的答案。近日,来自UTSA电气与计算机工程系的华人学者Ruyan Guo教授团队创造出了一款只有120纳米大小的医疗机器人,成功创造了世界上最小医疗机器人的吉尼斯纪录。
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▲该研究的两位负责人,来自德克萨斯大学圣安东尼奥分校(UTSA)电气与计算机工程系的Ruyan Guo教授(右)和Amar Balla教授(左),他们的这项研究获得了吉尼斯世界纪录的认证(图片来源:The University of Texas at San Antonio)
这款机器人的实质其实是一种纳米复合颗粒,能够被电磁场远程控制,并与生物细胞进行相互作用。这种纳米复合材料由两种不同类型的多功能氧化材料构成,结构上分为内核和外壳两个部分。其中内核是磁性物质,可以响应磁场从而改变自身的形状;而外壳是由铁电物质构成,能够将压力转化为电势。
纳米复合材料中的磁-弹性-电耦合效应充当机器人的手臂和腿,能够移动纳米颗粒,从而与靶向生物细胞相互作用。纳米机器人可以移动细胞来让它们彼此对齐,推动细胞进入不同的位置,甚至可以将药物输送到细胞中。
▲医疗机器人在实际应用中,对于改善不同疾病的疗法方面拥有着非常大的潜力(图片来源:123RF)
这款机器人的问世,也经历了一个长期的过程。在2016年末,Guo教授所在的研究团队完成了远程控制医疗机器人的实验演示。而这种内核-外壳结构材料的制造,是通过与来自巴西的研究人员合作完成的。在这之后,研究团队发现并证明了纳米复合材料能够产生可渗透运动。
同时,该纳米复合材料的研究也得益于研究团队与UTSA生物医学工程系、物理系及天文学系的跨学科研究合作。该研究于今年年初发表在了《自然》旗下的《Scientific Reports》上,并在之后获得了吉尼斯世界纪录的认定。
“这款机器人未来的应用方面还有很大的潜力,”Guo教授表示道:“通过应用这项技术,未来癌细胞可能会得到特异性靶向治疗,从而消除了一些化疗的需要。而阿兹海默病患者可以通过一种特殊的治疗方式,来调整那些已经停止在大脑中生长的细胞。 目前我们仍有许多工作要做,但我们对此次得到的认可和这项研究表现出的潜力感到非常高兴。”
这款世界上最小的医疗机器人,在未来究竟会给我们带来哪些更多的惊喜呢?让我们一起来期待一下吧。
参考资料:
[1] Smallest medical robot for the Guinness World Records. Retrieved August 30, 2018, from https://www.sciencedaily.com/releases/2018/08/180828104037.htm
[2] You can’t even see the world’s smallest medical robot, but your body’s cells know it’s there. Retrieved August 30, 2018, from https://www.fastcompany.com/90228666/you-cant-even-see-the-worlds-smallest-medical-robot-but-your-bodys-cells-know-its-there
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