磁性微型机器人

研制了一种微型机器人系统，包括无绳滚动式磁性微型机器人、二自由度旋转永磁铁和超声成像系统，用于体外和体内生物医学应用。微型机器人由于受到来自旋转磁铁的外加磁力矩的作用，在一个净的正向运动中翻转端部。通过转动磁铁的旋转轴，可以实现二维定向控制，微机器人沿各种轨迹进行定向，包括一条圆形路径和P形路径。该微型机器人能够在体外、原位和体内条件下，在鼠结肠内的非结构化地形上移动，在体外条件下猪结肠移动。高频超声成像在被动物组织光学遮挡的同时，允许实时测定微型机器人的位置。当涂有荧光素负载时，微型机器人被显示在磷酸盐缓冲的生理盐水中1小时内释放大部分负载。细胞毒性实验表明，微机器人的组成材料SU-8和聚二甲基硅氧烷( PDMS )对小鼠成纤维细胞的毒性与阴性对照组相比差异无统计学意义，即使材料中掺杂了磁性钕微粒。微机器人系统的性能使其在靶向给药和其他体内生物医学领域具有广阔的应用前景。

研制了一个微型机器人系统，包括一个无绳滚动式微型机器人、一个二自由度旋转永磁体和一个超声成像系统，用于体内外生物医学应用。由于旋转磁铁施加的磁力矩，微机器人在一个净的正向运动中翻转末端。通过转动磁体的转动轴，二维定向控制成为可能，微机器人沿着各种轨迹行驶，包括圆形路径和P形路径。该微型机器人能够在体外、原位和体内的条件下在鼠结肠内的非结构化地形上移动，在体外的条件下移动猪结肠。高频超声成像在被动物组织光学遮挡的同时，允许实时确定微型机器人的位置。当涂有荧光素有效载荷时，显示微机器人在磷酸盐缓冲液中1 h以上释放大部分有效载荷。细胞毒性试验表明，微机器人的组成材料SU-8和聚二甲基硅氧烷( PDMS )对小鼠成纤维细胞的毒性与阴性对照相比没有统计学差异，即使在材料中掺杂了磁性钕微粒。微机器人系统的性能使其在靶向给药和其他体内生物医学领域具有广阔的应用前景。