По данным Всемирной организации здравоохранения, до 20000 человек в мире до сих пор страдают от африканского трипаносомоза или сонной болезни, которая много лет назад сделала многие части центральной Африки почти непригодными для жизни. Ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) и Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETHZ) знают, как спасти людей от этой болезни с помощью простейших, микроботов для доставки лекарственных веществ с высокой точностью и выполнения других медицинских процедур, таких как очистка закупоренных артерий и другие формы микрохирургии, - сообщает Robotics.ua.

Инновационный способ передвижения

Зельман Сакар из EPFL и Hen-Вэй Хуан и Брэдли Нельсон из ETHZ разрабатывают и тестируют ряд конфигураций микроботов, которые могут не только двигаться, но могут быть произведены быстро и в большом количестве с использованием новой технологии. В результате их исследования получился робот, который может управляться с помощью электромагнитного поля и изменять свою форму при нагревании.

(Прототипы и испытания) Магнитные микророботы из EPFL в помощь хирургам (+видео)

Эти микроботы мягкие, гибкие и безмоторные благодаря использованию биосовместимого гидрогеля и магнитных наночастиц. Последние действуют как механические крепления и реагируют на электромагнитные поля, обеспечивая робота движением.

Ученые использовали в качестве прототипа организм червя Trypanosoma brucei. Он демонстрирует простейшие движения с помощью плетевидного придатка- жгутика, который он сжимает регулярно для перемещения. Попадая в организм, обычно от укуса мухи-цеце, он сжимает жгутик в качестве инстинкта выживания, но затем расслабляет его для передвижения.

Микробот работает аналогичным образом. Контролируясь и питаясь от электромагнитного поля, он перемещается к месту назначения, где лазерный луч нагревает его, в результате чего его роботизированный жгутик сворачивается, чтобы он продвинулся вперед.

Особенности конструкции

Mеханизм был производен путем размещения слоев магнитных наночастиц в биосовместимом гидрогеле. Электромагнитное поле ориентирует наночастицы в различные части робота, а гидрогель затвердевает, чтобы держать все на месте. При нахождении в воде, микроробот сжимается на основе ориентации наночастиц для получения окончательной своей конфигурации.

"Мы покажем, что и тело робота и жгутик играют важную роль в передвижении", - говорит Сакар. – "Наш новый метод производства позволяет нам тестировать множество форм и комбинаций для получения наилучшей возможности движения для данной задачи. Наше исследование также дает ценную информацию о том, как бактерии движутся внутри человеческого тела и адаптируются к изменениям их микросреды".

По информации Robolovers, данные микророботы могут быть использованы для очистки закупоренных артерий и других форм микрохирургии с минимальным вмешательством, а также доставки лекарств в определенные места для обеспечения максимальной эффективности и минимальных побочных эффектов. Одной из главных задач в настоящее время является обеспечение того, чтобы сам робот не вызывал никаких вредных побочных эффектов.

Видео