普渡大学研发磁性微型机器人 可在结肠内“翻滚”释放药物

当涉及到限制副作用和增加有效性时，使用微小的机器人输送药物是很有前景的途径，有些人采取了比其他更戏剧化的方法。普渡大学的科学家们已经来了一个后翻式微型机器人，它可以在需要的时候通过在结肠“翻滚”释放有效载荷，同时由外部磁场控制。

微小的机器人可以装载治疗药物，发送到身体的精确位置，然后根据需要释放药物，这对许多疾病的治疗来说意味着重大的事情，而且现在也并不缺乏创造性的解决方案。科学家已经研究过以开瓶器为灵感的机器人，它可以将癌细胞串起来，然后将药物投放到里面，还有一些机器人可以爬行、滚动和跳跃，还有一些机器人可以像毛毛虫一样爬行。
 
早在2018年，普渡大学就开发出了一个磁性微型机器人，它通过翻滚运动，使其能够克服不平坦的地形，甚至可以承担陡峭的坡度，在干燥的空气和硅油中进行了演示。同一研究小组不断改进该技术，目前已首次在生物组织中展示了其能力。
 
研究人员选择结肠进行首次体内实验，是因为结肠易于进入，同时也因为其混乱的性质带来了独特的挑战。
 
“在结肠周围移动机器人就像在机场使用人行道，以更快地到达航站楼，”研究作者路易斯-索洛里奥说。“不仅地板在移动，而且你周围的人也在移动。在结肠中，你有所有这些液体和材料沿着路径跟随，但机器人却在朝相反的方向移动。这只是一个不容易的航程。”
 
该团队能够在麻醉下的小鼠结肠中展示其机器人，小机器上涂有模拟药物，并通过直肠插入盐水溶液内。该机器人由聚合物和金属制成，不需要电池或电源，而是由来自人体外部的磁场来供电和控制，科学家们使用超声波设备来观察其运动。这些结果也在从猪身上取出的结肠中得到了复制，研究小组指出，这些结肠具有与人类相似的特征。
 
“我们能够获得一个很好的，受控的药物有效载荷释放，”Solorio说。“这意味着我们有可能将微型机器人引导到身体的某个位置，让它留在那里，然后让药物慢慢释放出来。而且由于微机器人有一个聚合物涂层，药物不会在到达目标位置之前脱落。”
 
除了递送药物，研究人员还认为，该机器人有朝一日可以在诊断应用中发挥作用，帮助收集组织。