像牙龈一样的机器人可以帮助预防疾病

像牙龈一样的机器人可以帮助预防疾病

人体组织受到各种机械刺激,会影响其执行生理功能的能力,如保护器官免受伤害。这种刺激物在活体和活体组织中的控制应用现已被证明有助于研究导致疾病的条件。

图片说明:EPFL的科学家们已经开发出微观的水凝胶肌肉,可以操纵和机械刺激生物组织。这些柔软、生物相容的机器人可以用于靶向治疗,帮助诊断和预防疾病。

在EPFL,SelmanSakar的研究团队已经开发出能够机械刺激细胞和微组织的微机械。这些工具由细胞大小的人造肌肉提供动力,可以在生理条件下在微观尺度上执行复杂的操作任务。

这些工具由微执行器和软性机器人装置组成,它们由激光束无线激活。他们还可以加入微流控芯片,这意味着他们可以用来进行组合测试,包括对各种生物样品进行高通量的化学和机械刺激。这项研究已在实验室的芯片上发表。

像乐高

科学家们在观察了运动系统的运行后提出了这个想法。萨卡说:“我们想要建立一个模块化系统,由分布式执行机构的收缩和柔性机构的变形提供动力。”

他们的系统包括将各种水凝胶组件组装成乐高积木,形成一个顺从的骨架,然后在骨架和微执行器之间建立肌腱状聚合物连接。通过以不同的方式组合砖块和驱动器,科学家可以制造出一系列复杂的微机械。

“当近红外光激活时,我们的软执行器快速有效地收缩。当整个纳米级的执行器网络收缩时,它会拖拽周围的设备部件并为机器提供动力,”该研究的主要作者BernaOzkale说。

通过这种方法,科学家们能够在指定的位置远程激活多个微执行器——这是一种能够产生特殊结果的灵巧方法。微执行器以毫秒为单位完成每个大应变的收缩松弛循环。

除了在基础研究中的实用性外,这项技术也提供了实际应用。例如,医生可以使用这些设备作为微小的医疗植入物,机械地刺激组织或启动机制,按需提供生物制剂。

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