这款奇怪的生物机器人来自哥伦比亚大学生物工程教授 Samuel Sia 的实验室,它无需电池或电线驱动,但医生可以在体外精确控制药剂的用量和释放。Sia 教授表示,这款生物机器人是为新时代而生的,它能满足用户个性化医疗的需求。“医生可以根据病人的反应对疗法进行相应的调整。”Sia 教授说道。
Sia 教授已经在患有骨癌的小白鼠身上完成了初步测试,而实验结果则发布在了《科学机器人》杂志上,未来 Sia 教授的实验室将开展更加深入的实验。
不用电不用线 这台微型机器人却能进入体内喂你吃药
槽轮装置的打造只需 30 分钟
起初,Sia 教授的团队使用 3D 打印技术来完成槽轮机构和微型机器人的制造,随后他们找到了一位经验丰富的技术人员,利用水凝胶一层层的塑造固体橡胶的形状。眼下,制造微型机器人需要人手一层层的拼装,但 Sia 表示未来这一过程能实现全面自动化。虽然看起来很复杂,但微型机器人的制造还是挺方便的,30 分钟之内就能完全搞定。而如果使用现有的 3D 打印技术,制造类似的设备则需要数小时,最重要的是大多数 3D 打印机根本就用不了柔软的水凝胶。
整套微型机器人的工作就像发条装置,当外置磁石(嵌入纳米铁离子的胶块)移动一个简单的齿轮,柔软的槽轮机构就会前进一步,而每前进一步,六个药舱中就会有一个释放存储的药物。
看到这里你可能会产生疑问:如果人体外部有磁石,微型机器人会不会被意外激活并一次将所有药物释放出来?也就是说,这个奇怪的装置是否对人体有害?
Sia 教授表示:“身上有磁石的人从病人身边走过不会激活微型机器人,但在某些情况下确实会出 Bug 。不过,实验室正在开发新的解决方案,未来他们可能会利用超声波技术激活微型机器人。”
Sia 教授认为,处理槽轮机构并非设计中的难点,材料的选择才是。对人体脏器来说,柔软且弹性十足的材料是最佳选择,不过如果这些材料进入人体后会像果冻一样化掉,那么设计指标就根本达不到了。“因此,我们所选的材料必须有一定的硬度。”
不用电不用线 这台微型机器人却能进入体内喂你吃药这套轮槽机构由水凝胶打造
在实验中,两拨不同的小白鼠采用了不同的疗法,一拨用微型机器人治疗,另一拨则采用常规的化疗。结果发现,采用微型机器人治疗的小白鼠肿瘤生长变慢了,肿瘤细胞也开始大规模死亡,肿瘤对其他器官的侵害现象也消失了。
不用电不用线 这台微型机器人却能进入体内喂你吃药小白鼠体内的微型机器人
这样看来,能精准进行药物靶向释放的微型机器人确实效果明显。除了释放药物,未来这套装置还能控制荷尔蒙的释放。不过,Sia 教授认为眼下这套装置只是验证了某些概念,他并不着急量产这款微型机器人。
不过,Sia 教授非常看好这款微型机器人在医疗领域的应用,未来柔软的微型机器人能成为医生的好帮手,从内到外的完成修复工作。Sia 教授的制作平台可以打造多款功能指向不同的装置,相信其中一定有能在未来派上用场的。