低摩擦软机器人用于针对性治疗胃肠道细菌感染
Ben Wang1, Yunrui Chen1, Zhicheng Ye1
1College of Chemistry and Environmental Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China.
Cyborg and bionic systems (Washington, D.C.)
|July 8, 2024
概括
我们开发了一个低摩擦的软机器人,用于有针对性的胃肠道输送. 这种机器人使用磁场进行运动,破坏生物膜和消灭细菌,显示了体内感染治疗的潜力.
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:
- 微型机器人为胃肠道 (GI) 内有针对性的分娩提供了革命性的潜力.
- 挑战包括导航粘性非牛顿流体和解剖障碍,如胃,阻碍精确的执行和有效载荷的交付.
研究的目的:
- 开发一种低摩擦,自我转换的软机器人,能够在肠道内精确执行和向治疗.
- 调查机器人克服环境挑战的能力,并执行诸如生物膜破坏和细菌根除等治疗功能.
主要方法:
- 使用密集排列的形结构和疏水单层制造低摩擦软机器人.
- 实现磁性定向编码,用于多模式机动和磁性诱导可逆刚性控制.
- 利用磁热效应在高频交替磁场下进行细菌根除.
- 开发临床成像引导的启动平台,用于基于视觉的控制和机器人交付.
主要成果:
- 机器人证明了大幅减少阻力,改善了地形适应性,并在非牛顿式液体中提高了运动速度.
- 磁性诱导硬化使抗生素耐药生物膜能够在现场被破坏.
- 磁热效应成功消灭了细菌.
- 临床成像指导机器人进行精确的控制和交付,验证体内应用潜力.
结论:
- 开发的低摩擦软机器人,加上临床成像引导的启动,显示出在各种内部体光线中对细菌感染治疗的巨大潜力.
- 这项技术可以在胃肠道和其他内部环境中推进向药物输送和治疗干预.
