Ученые из КНР и США создали гибкого робота для доставки лекарств в организме

Команда из Китайского университета Гонконга и Университета Карнеги-Меллона в США построила мягких роботов с помощью феррожидкости — жидкости, состоящей из магнитных наночастиц, взвешенных в жидкости-носителе, такой как вода. Используя внешнее магнитное поле, ученые смогли управлять ими, заставляя их растягиваться, прыгать, вращаться, кувыркаться, плавать и раскачиваться.

Капли могут даже образовывать искусственную кожу, чтобы обволакивать объект и перемещать его. Ведущим автором исследования стал Чжан Ли из отдела машиностроения и автоматизации CUHK.

Целью таких проектов является создание миниатюрных мягких роботов для биомедицинских приложений, таких как адресная доставка лекарств, малоинвазивная хирургия и трансплантация клеток — то, чего ученые пытались достичь в течение многих лет. В последнем исследовании команда манипулировала роботами-каплями на сложной местности. Кроме того, одна капля разделялась на несколько капель и реформировалась, как амеба, позволяя ей проходить через узкие проходы с отверстиями меньше их номинального размера.

Капли феррожидкости размером 4 мм могут активно прилипать к таблетке, придавать ей подвижность и контролируемо перемещаться внутри изолированной модели желудка животного. Когда жидкая капсула достигает зараженной области, таблетки высвобождаются по требованию путем расщепления, а не случайным образом разбрасываются по всему органу,

 говорится в исследовании. 

Чжан сказал, что жидкая капсула может быть проглочена пациентами или доставлена с помощью эндоскопии. Врачи могут использовать магнитную систему в больницах для отслеживания движения робота, которые отслеживаются с помощью ультразвука или рентгеноскопии. Некоторые эндоскопы оснащены роботизированными манипуляторами, но их размеры ограничены. В частости, новую технологию можно использовать для доставки лекарств по желчным протокам.

Желчные протоки состоят из трубочек диаметром 4 мм, по которым жидкость, вырабатываемая печенью, поступает в тонкую кишку, где она помогает организму переваривать жиры и белки. По словам Чжана, после того, как мягкий робот выполнил свою задачу, использованная капсула может быть извлечена или извлечена с помощью эндоскопа. Следующая задача команды — установить безопасность материала. Чжан сказал, что ученые продолжат свои исследования, чтобы убедиться, что он подходит для использования внутри человеческого тела.