在复杂的血管中清洁血栓的无和可调节硬度的铁磁液体机器人
Zhuofan Li1, Shanfei Zhang2, Qi Wang1
1State Key Laboratory of Advanced Electromagnetic Engineering and Technology, School of, Electrical and Electronic Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, Hubei, 430074, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|September 23, 2024
概括
一种新的铁磁液体机器人 (FMLR) 通过改变硬度和形状,有效地去除复杂血管中的血栓. 这种磁性软物质创新为挑战性血管疾病提供了有希望的解决方案.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
背景情况:
- 血栓形成具有重大健康风险,目前的治疗方法有局限性.
- 磁性软物质,特别是铁磁性液体,为生物医学应用提供了独特的特性.
- 这些材料表现出可调节的刚性和在磁场下受控的运动.
研究的目的:
- 开发和应用铁磁液体机器人 (FMLR) 用于复杂血管中的血栓去除.
- 调查FMLR能够导航复杂的血管结构和去除固的血栓的能力.
- 探索FMLR在telerobotic神经干预程序中的潜力.
主要方法:
- 使用Fe3O4磁纳米粒子和二甲基油制造FMLR.
- 利用外部磁场来控制FMLR形状变形和通过复杂迷宫的运动.
- 使用有限元模拟来验证FMLR运动机制.
- 在不同磁强度下测量FMLR的可调节存储模块.
- 在子耳朵静脉中进行体内实验以去除血栓.
主要成果:
- 通过形状变形,FMLR成功地导航了一个狭窄而复杂的迷宫.
- 随着磁场强度,FMLR的存储模块可以从0.1调整到2018 Pa.
- 机器人在从血管壁上去除刚性血栓方面表现出有效性.
- 在子耳朵静脉实验中,成功消除了血栓.
结论:
- 一种新的FMLR提供了一种高效的方法来消除复杂血管网络中的血栓.
- FMLR的可调节的机械性能使其能够有效地去除各种声.
- FMLR显示出临床应用的巨大潜力,包括telerobotic神经干预程序.
- 这项研究扩大了磁软物质在临床医学中的实用性.
