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海星狀微型機器小手,腸道內採樣

微型機器小手為六角形海星形狀。
海星。微型機器小手為六角形海星形狀。[email protected] CC BY-SA 2.0

海星型狀、免外接能源

微型機器人要能在生物體內運作,面臨能源供給、最小化和操控等問題,如果進行醫療行為,精準度又成為另一個挑戰。還記得先前生醫人網摘刊載過一篇,微型結構機械小手,在體內組織採樣和釋放藥物,介紹美國約翰霍普金斯大學(The John Hopkins University)和馬里蘭大學(University of Maryland)的科學家,開發的海星形狀微型機械小手嗎?這個機械小手不需要外加能源,靠其材料和結構的設計,可以依據環境中的pH值、溫度和酵素來開合小手,抓取東西。現在,有新的影片出來,這個機械小手已經做過動物實驗,成功抓取豬的腸道組織。

腸道內採樣

這個微型機器小手像一個爪子,如同海星的形狀(常見海星有五個角),但有六個角,角的尖端對尖端,可以小到500微米。以其對溫度反應的設計為例,當這個小手靠近溫度較高的組織,就會合起來。藉由這樣的方式,將其放入生物體內適當位置,就能用來做組織採樣。科學家認為這樣的設計,有機會提供慢性發炎性腸病的患者一個較少侵入性的腸道組織採樣方式。利用一根管子,將數百甚至上千個微型小手,放入腸道內,讓它們去抓取組織樣本,之後再以磁鐵進入腸道內收集,或者在糞便中收集排放出來的微型小手。目前已經在活體豬隻身上測試過,約有1/3的微型小手,能夠成功抓取到要採樣的組織。而其它未能成功採樣的微型小手,可能是因為靠進組織的開合方向相反,或者是還未到達組織前就已經因為其他環境因子的影響先合起來了。

豬腸道內採樣影片

下面這個影片,就是這個設計的微型小手在豬腸道內採樣的狀況。相較現在必須要侵入式利用手術器具到腸道內採樣,提供了另外一個方式。而在統計上,利用微型小手採樣,可顧及更大範圍的採樣。

文章參考:IEEE Spectrum
影片來源:IEEE Spectrum
圖片來源:izzie_whizzie@Flickr  CC BY-SA 2.0

【作者簡介】 BioMeder

生醫人網摘的編輯。熱愛創新和用腦袋的事物,堅持文章要有邏輯,藉由報導、解析生醫領域的創新和應用來傳播知識。

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