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超微机器人研究屡获突破 吞下“外科医生”或指日可待

中国日报网蔡东海 2015-09-06 17:25:36

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中国日报网9月6日电(蔡东海)综合国外媒体报道,近年来,科学家在微型、超微型医疗机器人研究方面屡屡取得重大突破,包括研制出小至能在眼球中游动、不到一毫米的扇贝机器人,能通过磁场控制的仅有一毫米的细菌机器人。科学家表示,未来的医疗机器人甚至能对单个细胞进行治疗。随着这项技术的不断发展成熟,相信在不远的将来,医疗机器人将给手术领域带来革命性的变化。

***英国研制出头发半径大小的抓紧器

超微机器人研究屡获突破 吞下“外科医生”或指日可待
 
哈姆林研究中心目前正在使用的手术机器人能够执行各种手术。

据英国天空新闻网9月4日报道,英国医院目前使用的医疗机器人是安装在手术台旁、可多角度旋转的机械臂,体积相对较大。英国帝国理工学院的科学家们在医疗机器人微型化研究方面取得了重大突破,他们已研制出小型手持智能医疗设备和人裸眼无法看到的超微医疗设备。

英国帝国理工学院哈姆林研究中心广仲阳教授(音译)表示:“我们研制的医疗机器人日趋小型化,能通过针头注射进体内,从而避免了任何手术切口,新型机器人还能沿着人体弯曲的结构,抵达目标区域。”

广教授还透露,他们已经研制出头发半径大小的抓紧器。而未来的超微医疗机器人在疾病的初发阶段就能够对单独细胞进行治疗。同时,随着医疗机器人技术发展的成熟和应用变得更为广泛,其费用也将大幅下降。这就如同上世纪70年代房间大小的计算机发展成为今日廉价却又先进的智能手机。

***一毫米细菌机器人运送药物修复血管

加拿大研究人员从自然界寻求到了灵感,他们用一种类似细菌的仿生设计制作微型机器人。多伦多大学机械工程教授埃里克•迪勒表示,微型生物的生存环境与一般生物不同,所以在制作游动物体的时候必须有新的思路,细菌给了他们这种灵感。

2014年初,迪勒团队制作出了一毫米的机器人。此款机器人有两只手臂,并且能够通过磁场控制,因此它能够在生物体内搭桥。迪勒说,微型机器人不只是在运输药物方面大有作为,它们也能修复人们的血管和器官。

***肌肉机器人监测生物体内环境

美国伊利诺伊大学卡罗林• 奇韦特科维奇团队正在研究用肌肉驱使的行走机器人。这种机器人的能量来自电脉冲,机器人的脊椎则由水凝胶制作而成。

奇韦特科维奇构想了一个“能够帮助运输药物、智能植入血管、监测生物体内环境”的机器人医生。她说:“我们的灵感来源于哺乳动物的肌肉、腱、骨系统。它不仅仅与生理学相关,它让我们模仿大自然系统的能量产生方式。例如,在人体内,当肌肉发出动作,力量会通过连接腱传递到骨头。而在我们的生物机器人中,当肌肉细胞做出反应(通常是通过电击),力量会通过一种特殊的连接体传递到肢体。这种连接体由水凝胶构成,因此它能够灵活弯曲。这样一来,机器人就能够移动肢体行走了。”

***不到一毫米的扇贝机器人能在眼球中游动

超微机器人研究屡获突破 吞下“外科医生”或指日可待
 
这个微型机器人凭肉眼勉强可见,可在血液、眼球液以及其他体液中游动。

2014年,欧洲和以色列科学家组成的团队宣布他们研制的扇贝机器人制作取得巨大进展。这种扇贝机器人非常之小,只有零点几毫米,因此它能够在人的眼球中游动。而该团队真正的创举是此款机器人能够不借助外力游动。虽然像其他微型机器人一样,它需要由外部磁场控制,但是力量只要一输入,它就能自动游动,无需其他力量牵引。

1949年,诺贝尔物理学奖获得者费曼曾在演讲中称:“如果你能吞下一名外科医生,那么手术将变得有趣而简单。但是我们怎样才能制作出这样微小的外科医生呢?这是我的梦想,我把它留给你们来实现。”

几十年过去了,科学家们一直在为此奋斗。梦想已经不遥远,而且更为奇妙,人们并不会简单粗暴地吞下一名外科医生,而是会直接植入微型机器人医生。现在的机器人比费曼描述的要微小很多,也许将来机器人的微型程度还会超乎我们的想象。

(编辑:周凤梅)

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编辑: 蔡东海标签: 微型 医疗 机器人
 
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