在现场感知生物组织的生理性质,使用无线微型软机器人
Chunxiang Wang1,2, Yingdan Wu1, Xiaoguang Dong3
1Physical Intelligence Department, Max Planck Institute for Intelligent Systems, Stuttgart 70569, Germany.
Science advances
|June 7, 2023
概括
这项研究引入了无线微型软机器人,用于对组织的粘附性和pH等特性进行最小入侵的现场传感. 这项技术提供精确的,高分辨率的深体诊断,推进医学研究和临床实践.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 软机器人软机器人 软机器人软机器人
- 医疗传感器 医疗传感器
背景情况:
- 植入的电子传感器提供软组织生理性质的持续监测,但具有侵入性并引起炎症.
- 传统的医学成像缺乏持续监测先进的生理性质的能力,如组织深处的粘附性,pH值和粘性弹性.
研究的目的:
- 利用无线微型软机器人开发一种微创方法,在现场感知软生物组织的特性.
- 通过受控的机器人-组织相互作用和外部磁场,使组织特性能够精确地恢复.
主要方法:
- 使用由外部磁场控制的无线微型软机器人.
- 使用医学成像 (X射线或超声波) 来实时跟踪机器人与组织的相互作用.
- 从机器人形状和磁场数据中恢复组织特性 (附着性,pH值,粘性弹性).
主要成果:
- 在组织内演示软机器人的多式移动.
- 在猪和小鼠的胃肠组织上成功感知了粘附度,pH值和粘性弹性.
- 通过X射线或超声波成像追踪到精确的财产恢复.
结论:
- 开发的技术可以实现对深层组织生理性质的微创,高分辨率的感应.
- 这种方法在基础生物学研究和临床诊断中具有很大的应用潜力.
- 无线软机器人为先进的组织特征化提供了侵入性传感器的新替代方案.
