口服藥物通常不會(huì)針對(duì)某個(gè)特定部位進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如止疼片就可以緩解頭疼、胃疼等癥狀。經(jīng)過多年的發(fā)展非處方藥物已經(jīng)可以治療很多疾病，但是生物制藥專家希望通過更有針對(duì)性的藥物傳輸，治療諸如癌癥、心血管衰竭等更復(fù)雜的疾病。
而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的潛在方式就是毫米級(jí)機(jī)器人（millirobot）。它們具備爬行、旋轉(zhuǎn)等能力，游到目標(biāo)位置執(zhí)行探索內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制和運(yùn)輸藥物等任務(wù)。這些指尖大小的機(jī)器人潛力巨大，成為未來挽救生命的重要工具。
來自斯坦福大學(xué)的生物醫(yī)療工程師Renee Zhao，設(shè)計(jì)開發(fā)了多種微型機(jī)器人，其中一款機(jī)器人成為了最新一期《Science Advances》的封面。這種磁性爬行機(jī)器人可以通過蠕動(dòng)穿過胃部。
她設(shè)計(jì)的機(jī)器人由磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，因此可以實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)方式并繞過人體內(nèi)的障礙物，最終達(dá)到目的地。Zhao的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種方法，只需改變磁場(chǎng)的方向和強(qiáng)度，即可在一次跳躍中以十倍于其長(zhǎng)度的距離推動(dòng)機(jī)器人穿過身體。
她研究的一個(gè)關(guān)鍵方面是，磁驅(qū)動(dòng)還為非侵入性操作提供不受束縛的控制，并將控制單元與設(shè)備分開以實(shí)現(xiàn)小型化。趙說，他們最近發(fā)表在《自然通訊》雜志上的最新機(jī)器人是“我們開發(fā)過的最強(qiáng)大、功能最強(qiáng)大的無繩機(jī)器人”。
這種新型“spinning-enabled wireless amphibious origami millirobot”（可旋轉(zhuǎn)的無線兩棲類折紙millirobot）具備多種功能。它是一個(gè)構(gòu)思優(yōu)雅的單一裝置，能夠快速穿過器官光滑、不平坦的表面并在體液中游動(dòng)，在運(yùn)輸液體藥物的同時(shí)無線推進(jìn)自身。與吞服藥丸或注射液體不同，這種機(jī)器人會(huì)一直保留藥物，直到“到達(dá)目標(biāo)，然后釋放高濃度藥物。機(jī)械工程助理教授Zhao說：“這就是我們的機(jī)器人實(shí)現(xiàn)靶向給藥的方式”。
