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形似魚類的機器人,可隨pH值張合“嘴巴”
文|陳根
醫學與癌癥的每一次較量,都是艱苦卓絕的戰斗,化療就是治療癌癥的困難之一。目前,大多數化療技術都需要系統地提供藥物。當藥物被全身輸送時,它們會通過整個身體流向特定的細胞,從而達到治療效果。然而,這樣的給藥方式,藥物的副作用對患者的健康損害很大。這時微型機器人就顯得十分必要。
微型機器人被認為是21世紀醫用機器人領域的尖端技術之一,其最大優勢在于對作業對象和環境幾乎不產生破壞和干擾。在精準給藥方面,能夠達到高效、安全的效果。
過去,研究人員一直嘗試利用比細胞大的實體、空心體、球體和網狀體等物質制造微型機器人,目前雖然已經取得了不同程度的成功。但是在這些微型設備上安裝足夠的電源是十分大的挑戰。
另一個技術壁壘是,把這種微型機器人引導到身體錯綜復雜的蛋白和其他分子中,需要一種有效的控制其在體內運動的方法,并能夠實時監測到達部位。

針對這些問題,近日,有研究人員開發出一款可改變形狀的微型機器人。該微型機器人的形狀像小魚,一旦進入到身體中需要治療的位置,pH值的變化就會觸發機器人張開它們像魚一樣的嘴,以實現將藥物的遞送。
第一批微型機器人由一種對pH值有反應的水凝膠制成,制成形狀為螃蟹、蝴蝶或魚等。這些機器人能夠調整特定區域的印刷密度,例如沿蟹爪、蝴蝶翅膀或魚嘴的邊緣,以編碼pH值反應的形狀變化。
實驗中,魚形機器人有一個可調節的嘴,可以隨著pH值高低打開和關閉。該形狀也被發現可通過模擬血管轉向,以達到培養皿中特定區域的癌細胞。為了使微型機器人具有磁性,它們還被放置在氧化鐵納米粒子的懸浮液中,后續可使用磁鐵直接引導向癌癥細胞。
雖然實驗證明了該微型機器人的有效性,但在人體試驗之前,還有許多工作要做,比如還需要開發識別體內機器人并跟蹤它們運動的方法。
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