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讲座回顾——微型机器人和纳米医学:医学机器人的未来发展方向

  • 2020.09.21
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9月16日,苏黎世联邦理工学院Bradley Nelson 教授带来主题为“微型机器人和纳米医学:医学机器人的未来发展方向”的直播讲座,以下为讲座回顾。

        9月16日,AIRS 邀请苏黎世联邦理工学院 Bradley Nelson 教授带来题为“Microrobotics and Nanomedicine: Future Directions in Medical Robotics(微型机器人和纳米医学:医学机器人的未来发展方向)”的讲座报告。

        Nelson 教授主要从以下五个方面做了分享。

        一、Nelson 教授首先介绍了电磁驱动以及自2009年以来开发的一系列电磁操控系统,包括2009年开发的用于动物实验的 OctoMag, 2010年开发的、目前已商品化用于微纳米机器人操控的 NanoMag,2010年开发的、用于大型动物体内实验的 CardioMag,2015年开发的、已被应用于临床的 Aeon Phocus, 2017年开发的远程预临床应用的 MagBed,以及2018年开发的远程预临床应用的 MagHead。

        二、Nelson 教授接着介绍了一种磁控微型机器人和一种磁控微导管分别在人体眼部和心脏的应用。用于眼部的微机器人的直径大约几百微米,顶尖处直径为一百微米左右,可用于做眼部手术或眼部药物递送。另外,利用磁控系统 Aeon Phocus 进行操控,磁控微导管已被应用于了心脏手术的临床应用,Nelson 教授在此展示了一个相关的临床实例。

        三、Nelson 教授分享了微纳米机器人相关的工作,包括螺旋形微纳米机器人,以及在小鼠体内对约八万个螺旋形微纳米机器人的集群控制;同时,他还简单介绍了功能化微纳米机器人和生物可降解微纳米机器人相关的工作。

        四、Nelson 教授随后谈到可变形微型机器人和软体机器人。他说,使用温度响应型材料制备的软体机器人在温度变化时会发生形态变化,通过这一特点,机器人的形态变化在运动操控和药物递送等方面都可以加以利用。

        五、Nelson 教授介绍了纳米磁体及其在微纳米机器人方向的应用。利用纳米磁体开发的、多磁域的可变形微型机器可有十几种磁化配置。在此基础上,团队制备出了在磁场控制下可进行扑、转、盘旋、侧滑等动作的可程序化磁性“折纸鹤”。

        讲座的结尾,Nelson 教授总结了该领域的未来发展和前景。

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