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磁动力微型机器人，可以逆着血流成群传播！

大学仕 2021-03-02 09:30

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3月1日消息，苏黎世联邦理工学院（ETH）的研究表明，使用超声波可以在微型蜂群中驱动和操纵微型磁珠机器人对抗血流流动。瑞士的研究人员通过超声波创造了磁动力微型机器人，可以逆着血流成群传播。

心血管疾病死亡率和致残率高，严重威胁着人类健康。大尺寸血管的血栓可置管溶栓，而对微血管血栓却束手无策。随着医疗机器人趋于微型化，有望为微血管血栓清除提供新手段。微型机器人在人体中处于低雷诺数环境，需要提供连续的外部驱动力来实现驱动。

苏黎世联邦理工学院的团队使用由氧化铁和直径为3微米的聚合物制成的磁珠，磁场使这些颗粒聚集成直径为15至40微米的机器人蜂群。苏黎世联邦理工学院机械与工艺工程系教授丹尼尔·艾哈迈德（Daniel Ahmed）和布拉德利·纳尔逊（Bradley Nelson）领导的团队研究了这种在细玻璃管中的磁驱动行为。玻璃管的直径为150至300微米，与肿瘤血管的大小相似。

为了推动微群对抗管中的水流，ETH研究人员使用了与在河上划独木舟的人相同的方法。抱住船的侧面意味着水流比河中间慢。科学家首先使用特定频率的超声波，将微珠簇引导到靠近管壁的位置。然后，研究人员切换到旋转磁场，以推动群体逆流而行。下一步是探索微载体在动物血管中的反应。“由于超声波和磁场都能穿透人体组织，因此我们的方法非常适合控制体内的微车，”艾哈迈德教授说。