這種可吞嚥的醫療機器人僅5毫米長 可自主在人體內“游泳”

这种可吞咽的医疗机器人仅5毫米长 可自主在人体内“游泳”

(圖源:視頻截圖)

科學家們相信,在未來,藥物可以通過微小的、可變形的機器人來輸送。

現在,研究人員發明了一種小玩意,長約5毫米,可以在人體狹窄的通道中穿行。

瑞士研究人員開發的這種微型機器人,甚至可以在通過彎曲的血管和粘稠的體液時改變形狀和速度。

蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)和洛桑聯邦理工學院(Ecole Polytechnique Federale de Lausanne,簡稱EPFL)的工程師發佈了一段令人驚歎的視頻,展示了機器人的動作。

這些機器人還沒有命名,由一種對熱有反應的凝膠和磁性納米顆粒組成。

作者在《科學進展》雜誌上寫道,這使得它們可以被電磁場控制。

由布拉德利·納爾遜(Bradley Nelson)博士領導的研究人員利用“摺紙的設計原理”將凝膠摺疊成三維形狀。

為了讓機器人更有效地移動,靈感來自細菌,細菌通過被稱為鞭毛的螺旋槳狀尾巴從一個地方移動到另一個地方。

納米機器人也仿造了這一架構,有著一個“槳狀”擴展,使它能夠在人類體內游泳。

作者寫道,微生物也會改變形狀,以“適應複雜的環境,佔據各種生態位”。

尼爾森博士說:“隨著環境條件的改變,自然界中已經進化出了多種形狀各異的微生物。”

“這個基本原理啟發了我們的微型機器人設計。”

作者寫道,在“與血液粘度類似”的蔗糖溶液中進行測試時,機器人“比其他原型移動得快得多”。

它們還會改變形狀,擠過帶有許多彎曲通道的玻璃管,然後恢復到原來的大小。

如果機器人要高速通過狹窄的血管和密集的液體,它們必須具有高度的靈活性。

研究人員之一塞爾曼·薩卡爾(Selman Sakar)教授說:“我們的機器人有一種特殊的組成和結構,使它們能夠適應流體的特性。”

“例如,如果它們遇到粘度或滲透壓濃度的變化,它們就會改變形狀,以保持速度和可操作性,同時又不會失去對運動方向的控制。”

機器人形狀的改變可以事先“編程”,以最大限度地提高機器人的效率,而無需使用笨重的傳感器或機械。

然後,它們可以被電磁場控制,也可以通過跟隨流體在體內自行導航。

不管怎樣,它們都能自動成型,成為最高效的形狀。

研究人員正致力於改進機器人在人體不同液體中游泳的方式。如果研究成功,他們相信這些設備的生產成本將相對低廉。

人工智能將使醫生“過時”

一位科學家警告說,人工智能最終會讓醫生“過時”。

Jorg Goldhahn博士去年11月說,人工智能在診斷疾病和進行手術方面的能力“幾乎是無限的”,比醫療人員更準確。

來自蘇黎世聯邦理工學院的Goldhahn博士還認為,機器人可能有助於解決醫療資金短缺的問題,因為它們的僱傭和培訓成本都低於人類。

儘管凡妮莎•蘭普頓(Vanessa Rampton)博士承認人工智能可能是對醫生有益的助手,但她認為它永遠不會完全取代人類的醫療保健。

來自麥吉爾大學的蘭普頓博士說:“電腦無法像照顧一個人那樣照顧病人,因為它們不是人,也不關心任何事情。”


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