灵感来自鱼的无磁力机器人,用于按需的生物医学加热应用

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 机器人技术 机器人技术 机器人技术
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 无束的磁性软机器人提供了最小入侵的医疗潜力.
• 软机器人身体限制了外部刺激源 (如加热元件) 的整合.
• 整合刚性材料用于加热,损害了机器人的合规性和安全性.

研究的目的:

• 开发一种软机器人,能够在不影响合规性的情况下进行局部热生成.
• 为了克服将加热功能集成到软机器人系统中的局限性.
• 为了创建一个用于先进医疗应用的多功能软机器人.

主要方法:

• 设计了一种灵感来自松鼠的双层软机器人.
• 在软结构中集成了局部加热机制.
• 经过测试的加热效率,速度和范围.
• 在组织幻象和ex vivo组织上展示了先进的功能.

主要成果:

• 在30秒内实现局部加热>70°C,距离>5厘米.
• 除了加热,还证明了形状变化的能力.
• 成功执行了选择性货物释放,现场去磁化,高热和出血缓解.

结论:

• 双层设计有效地将局部加热集成到软机器人中.
• 这一创新扩大了用于医疗应用的软机器人的功能能力.
• 开发的机器人显示出对需要热干预的最小侵入性手术的承诺.