科学家首次在动物结肠内试验微型机器人

科学家们首次能够在动物结肠内操作一个微小的、翻滚的微型机器人，这一创新有望用于医疗监测和药物输送的各种用途。

这个小机器人之所以如此有用，是因为它装有磁铁，因此可以使用电磁场从体外操纵它。 虽然这只是一次测试，以证明它可以完成，但最终微型探测器可以配备有效载荷。

该微型机器人已经在干燥和潮湿、不同表面以及上下斜坡上证明了自己。 翻转动作经过专门设计，可以驾驭不可预测的身体景观。

(Purdue University video/Elizabeth Niedert and Chenghao Bi)

“当我们对这些机器人施加旋转的外部磁场时，它们会像汽车轮胎在崎岖的地形上行驶一样旋转，”机械工程师 David Cappelleri 说道，来自普渡大学。 “磁场还可以安全地穿透不同类型的介质，这对于在人体中使用这些机器人非常重要。”

没有电池，一切都由控制机器人的相同磁场供电，团队能够演示该设备朝任一方向移动。 通过超声成像进行监测。

研究人员使用麻醉下的小鼠作为测试对象，选择结肠是因为那里有一个容易进入的点，是吗？ 因为当食物和饮料被消化时，器官的内部会变得非常混乱。

“在结肠周围移动机器人就像在机场使用步行机更快地到达航站楼一样，”生物医学工程师路易斯·索洛里奥说，来自普渡大学。 “不仅地板在动，你周围的人也在动。”

“在结肠中，所有这些液体和物质都沿着路径流动，但机器人却朝相反的方向移动。这不是一次轻松的航行。”

换句话说，微型机器人面临着严峻的挑战，但却出色地完成了任务。 科学家们没有注意到机器人有任何组织反应，这是一个好兆头。

一旦微型机器人完成其工作，它就会以正常方式与结肠的其余废物一起排出体外。

除了鼠标之外，该团队还测试了机器人输送物质的能力。 当涂上荧光素染料并放入生理盐水瓶中时，微型机器人会在一小时内稳定地释放荧光素染料，希望将来这种染料可以被药物取代。

不过，翻转机器人还有很长的路要走，当然它还需要在人类身上进行测试，一次可以派遣多个机器人。 将其添加到数量不断增加正在开发的微型机器人可以在体内和体外执行我们的命令。

“从诊断的角度来看，这些微型机器人可以通过帮助收集组织来避免微创结肠镜检查的需要，”生物医学工程师 Craig Goergen 说，来自普渡大学。 “或者他们可以传送有效载荷，而无需进行传统结肠镜检查所需的准备工作。”

该研究发表于微型机械。