亚毫米多功能铁磁纤维机器人用于导航,传感和调制
Yujing Zhang1, Xiaobo Wu2,3, Ram Anand Vadlamani4
1Bradley Department of Electrical and Computer Engineering, Virginia Tech, Blacksburg, VA, 24061, USA.
Advanced healthcare materials
|July 20, 2023
概括
研究人员开发了用于生物医学的亚毫米纤维机器人. 这些遥控机器人整合了导航,传感和治疗,使复杂环境中的微创手术成为可能.
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:
- 目前的小型机器人面临着小型化和生物医学应用的功能集成方面的局限性.
- 在复杂的生物系统中需要先进的机器人平台来进行有针对性的诊断和治疗.
研究的目的:
- 展示具有集成导航,传感和调制能力的亚毫米纤维机器人.
- 为了展示这些先进的生物医疗机器人的可扩展的制造工艺.
- 为了验证它们在复杂环境和针对性医疗干预中的实用性.
主要方法:
- 使用可扩展的热绘制工艺制造,集成铁磁,电,光学和微流体复合材料.
- 纤维机器人的尺寸 (250微米直径,150米长) 和磁性执行 (54°在45mT的偏移) 的表征.
- 在人工血管,大脑幻影,兰登多夫小鼠心脏,质母细胞瘤模型和体内小鼠模型中进行测试.
主要成果:
- 在亚毫米纤维机器人中成功集成多种功能.
- 在受约束和复杂的生物幽灵和模型中证明了远程导航和精确的方向盘.
- 验证了传感电生理信号和提供局部治疗的能力,包括内镜功能.
结论:
- 开发的光纤机器人为多式联络检测和治疗提供了一个多功能平台.
- 能够在难以到达的解剖部位进行微创和远程控制的干预.
- 在生物医学领域针对性治疗和诊断方面取得了重大进展.


