科学家研发一种比细菌还小的微型机器人,可在眼球中“游动”治病


20: 03: 59制作

你知道有时漂浮在你眼前的小斑点或漂浮物吗?很快,那些可能是机器人。

一个由医学研究人员组成的国际团队推出了一种新型的医疗纳米机器人,它在密集的眼镜中“游泳”,形状像螺旋桨,将药物输送到眼睛的精确位置。

到目前为止,这些纳米机器人仅在模型系统和动物眼球中进行过测试,但最终将部署在医院,为医生提供治疗各种眼疾的新方法。

这些机器人由德国斯图加特马克斯普朗克智能系统研究所开发,丹麦和中国的研究人员参与了这项研究。发表在《Science Advances》杂志上的一篇论文发表了这一新兴技术的细节。

以前可以在身体的其他部位活动的纳米机器人,但这些是第一个用于人眼的纳米机器人。该项目是一个更大的计划的一部分。该计划的目标是设计微型机器人,以便在密集的生物组织内实现精确的药物输送。

这些眼球机器人很小,只能用显微镜观察。它们的宽度约为500纳米,约为人类头发直径的二十分之一。研究人员说它们比大多数细菌小,而且这个尺寸适合在复杂的分子分子基质中游泳。

机器人像螺丝刀一样移动,设计挑战是尽量避免它们被眼睛的生物分子困住。该解决方案涉及添加不粘涂层。普朗克团队求助于工厂社区来解决这个问题。

“对于那种涂层,我们从大自然中寻找灵感,”该研究的第一作者吴志光在一份声明中说。 “我们应用了食肉植物猪笼草上发现的一种类型。液体。猪笼草通过光滑的表面捕获昆虫。“

吴志光说,使用这种液体合成的不粘涂层类似于Teflon不粘涂层。

“这种光滑的涂层对机器人眼内机器人的有效进步至关重要,”他说。 “因为玻璃体生物蛋白网络与纳米机器人表面之间的粘附力最小化。”

在运动过程中,这些眼球机器人依赖于其他医疗纳米机器人使用的标准系统:磁场。每个机器人都有一个螺旋桨形部件,里面有微小的金属颗粒。这些颗粒对由医生控制的外部磁场起反应,并最终将机器人引导到眼睛中的预定位置。

为了测试这项新技术,普朗克团队使用解剖猪眼进行了一系列实验。他们使用细针将成千上万的纳米机器人注入眼睛的玻璃体内,然后利用磁场旋转每个机器人的纳米螺旋桨,将机器人引导至视网膜。

这项研究的下一步将是纳米机器人携带不同的药物进行测试。研究人员的想法是将纳米机器人部署到眼睛并在没有手术或其他侵入性技术的情况下治疗眼睛。

研究的合着者田秋说:“我们希望使用我们的纳米机器人作为一种工具,对难以到达并被致密组织包围的疾病进行微创治疗。”

译文:于波

评论:李莉

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你知道那些有时在你眼前漂浮的小斑点或浮游生物吗?很快,这些可能是机器人。

一个由医学研究人员组成的国际研究小组公布了一种新型的医学纳米机器人,这种机器人可以在密集的眼睛玻璃体内“游泳”,形状像推进器,将药物输送到眼睛的精确位置。

到目前为止,这些纳米机器人只在模型系统和动物眼球中进行了测试,但最终将被部署到医院,为医生提供治疗各种眼科疾病的新方法。

这些机器人是由德国斯图加特的马克斯普朗克智能系统研究所开发的,丹麦和中国的研究人员也参与了这项研究。发表在[0x9A8b]上的一篇论文公布了新兴技术的细节。

以前,人体其他部位也有纳米机器人在工作,但是普朗克研究所的机器人是第一个专门为人眼设计的纳米机器人。这个项目是一个大计划的一部分。该项目的目标是设计微型机器人,能够在密集的生物组织内输送精确的药物。

这些眼球机器人小到可以用显微镜看到。它们大约500纳米宽,大约是人类头发直径的1-200倍。研究人员说,它们比大多数细菌都小,而且这种大小适合在眼球的复杂分子基质中游泳。

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这些机器人像螺旋开瓶器一样移动,设计上的挑战之一就是尽量避免它们被眼睛的生物分子网缠住。解决方法是添加一层不粘涂层。普朗克的研究小组求助于植物界来解决这个问题。

“对于那种涂层,我们从大自然中寻找灵感,”该研究的第一作者吴志光在一份声明中说。 “我们应用了食肉植物猪笼草上发现的一种类型。液体。猪笼草通过光滑的表面捕获昆虫。“

吴志光说,使用这种液体合成的不粘涂层类似于Teflon不粘涂层。

“这种光滑的涂层对机器人眼内机器人的有效进步至关重要,”他说。 “因为玻璃体生物蛋白网络与纳米机器人表面之间的粘附力最小化。”

在运动过程中,这些眼球机器人依赖于其他医疗纳米机器人使用的标准系统:磁场。每个机器人都有一个螺旋桨形部件,里面有微小的金属颗粒。这些颗粒对由医生控制的外部磁场起反应,并最终将机器人引导到眼睛中的预定位置。

为了测试这项新技术,普朗克团队使用解剖猪眼进行了一系列实验。他们使用细针将成千上万的纳米机器人注入眼睛的玻璃体内,然后利用磁场旋转每个机器人的纳米螺旋桨,将机器人引导至视网膜。

这项研究的下一步将是纳米机器人携带不同的药物进行测试。研究人员的想法是将纳米机器人部署到眼睛并在没有手术或其他侵入性技术的情况下治疗眼睛。

研究的合着者田秋说:“我们希望使用我们的纳米机器人作为一种工具,对难以到达并被致密组织包围的疾病进行微创治疗。”

译文:于波

评论:李莉

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