微小机器人可以通过翻滚在人体内行进

普渡大学的工程师们开发了一种可以在人体内运行的微小矩形机器人。这种新技术是在活体动物模型中演示的，它使我们更接近于利用机器人进行许多突破性的应用，尤其是在医疗保健领域。

这项新研究发表在Nature Machine Intelligence上。

这种机器人通过在结肠中做后空翻来移动，是一种药物输送工具。像结肠这样的器官被认为是崎岖的地形，这部分解释了技术中的后空翻方面。它是首次在体内演示的翻滚微机器人。

使用微小机器人输送药物的主要好处之一是它可以准确地击中目标部位。通过这样做，机器人可以绕过其他器官，这些器官可能会与药物相互作用，导致如脱发和胃出血等副作用。

微机器人由磁场外部供电和控制。

戴维·卡佩勒里是普渡大学机械工程系的副教授。

“当我们将旋转的外部磁场应用于这些机器人时，它们会像汽车轮胎在崎岖地形上旋转一样旋转，”卡佩勒里说。“磁场也可以安全地穿透不同类型的介质，这对于在人体中使用这些机器人很重要。”

结肠之所以被选中，是因为它的入口很容易，而且环境很困难。

路易斯·索洛里奥是普渡大学韦尔登生物医学工程学院的助理教授。

“在结肠中移动机器人就像使用机场的人行道来更快地到达航站楼一样。不仅地板在移动，周围的人也在移动，”索洛里奥说。

“在结肠中，你有所有这些液体和材料，它们都沿着路径移动，但机器人却朝相反的方向移动。这并不是一段容易的旅程。”

艰难的环境使得机器人在其中运行的能力更加令人印象深刻

https://www.youtube.com/watch?v=9OsYpJFWnN8&feature=youtu.be

实验

在体内实验是在活体小鼠的结肠中进行的，小鼠被置于麻醉状态下。首先，将微机器人放入盐水溶液中，然后将其插入小鼠体内，超声设备帮助实时观察其运动。

研究人员还确定，微机器人可以在猪体内成功运行，因为猪的肠道与人类的肠道相似。

克雷格·戈尔根是普渡大学的莱斯利·A·盖德斯生物医学工程副教授。

微机器人被涂上一种荧光模拟药物，并能够在翻滚过程中成功地将药物输送到溶液中。

“我们能够获得一种受控释放的药物有效载荷。这意味着我们可以潜在地将微机器人引导到身体中的某个位置，让它留在那里，然后允许药物慢慢释放出来。由于微机器人具有聚合物涂层，药物在到达目标位置之前不会脱落，”索洛里奥说。

微机器人由聚合物和金属制成，这些材料是无毒和可生物降解的。

“从诊断的角度来看，这些微机器人可能会防止需要进行微创性结肠镜检查的必要性，通过帮助收集组织。或者它们可以在不需要传统结肠镜检查所需的准备工作的情况下输送有效载荷，”戈尔根说。