微型机械人助力医疗
2023-11-21 5133 奚同庚 澳门日报
随着科技不断进步和人口老龄化加剧,医疗机械人正逐渐成为医疗行业的重要发展方向。医疗机械人可以在手术、康复、诊断等方面发挥重要作用,为患者提供更好的治疗效果和生活质量。德国普朗克智能系统研究所的科研人员日前发布消息称,科研团队受穿山甲启发研製了微型机械人,该机械人被设计用于在人体内进行安全和微创的医学治疗。在未来应用中,这一软体机械人能够通过变形,到达人体内难以触及的区域,如胃部或小肠内。
科研人员指出,由于微型软体机械人可以主动改变自身的形状以实现更加灵活的运动和操作,因而十分擅长在小尺寸且空间受限的环境中工作,这一独特的优势将使得他们被广泛应用在生物医学领域。其中,磁驱动又是目前控制软体机械人最流行的方法之一,因为磁驱动具备可以远端无线控制、回应快速且易于实现等优势。磁性触手机械人可以比目前用于探索肺部小支气管的支气管镜和导管或细管过程提供更多的可操作性,这将为诊断和治疗带来更多的便捷。
科研人员表示,自然界的穿山甲外壳,是由被称作角蛋白的有机骨骼组成,有很强的保护作用却没有攻击性,虽然穿山甲有角质鳞片,但它能把硬质鳞片组成重叠结构,实现灵活无碍地移动。团队早已注意到穿山甲这一特点,受其启发,科研人员设计了一个微型机械人,尺寸为一厘米乘两厘米乘○点二毫米,其拥有重叠鳞片设计和按需加热、变形、滚动的能力。医疗机械人,是将机械人技术应用于诊断、治疗、手术、康复、护理等多个医疗领域内,根据医疗领域的特殊应用环境和医患之间的实际需求,编制特定流程、执行特定动作,然后把特定动作转换为操作机构运动的设备。医疗机械人类型主要分为手术机械人、康复机械人、辅助机械人以及医疗服务机械人,而这款穿山甲微型机械人是应用于手术方面。
经过科研团队多次实验验证,这款微型机械人能够加热到七十摄氏度,对具有未来潜在临床应用的组织进行医疗处理,包括在难以触及区域进行癌症热疗或止血。此外,机械人能够消磁将负载物释放到组织,未来可用于递送药物。
对于何时投入医疗领域,科研人员表示,穿山甲微型机械人目前还需要进一步测试。磁性软体机械人和固体金属形态的机械人过去曾被开发用于微创医学手术,但目前为止,其功能和安全性都十分有限。展望这款穿山甲机械人,能整合磁性软体机械人和固体金属形态的机械人的总体优势,趋利避害,造福人类。
美 子
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