人体内可以安置用于诊断、治疗的3D打印医用微型机器人?

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3D虎 2016-11-14 15:18:02 2416
微导读:

机器人是一种可编程、能执行人类要求的某些微小、高难度等操作的自动控制机械。随着微米、纳米、微电子机械技术、微型机械电子系统(MEMS)的发展,机器人的体型也逐渐变得越来越微小……

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  机器人是一种可编程、能执行人类要求的某些微小、高难度等操作的自动控制机械。随着微米、纳米、微电子机械技术、微型机械电子系统(MEMS)的发展,机器人的体型也逐渐变得越来越微小,为科学家发明可以在人体内使用的3D打印微型机器人创造了条件。体内微型机器人可以在人体管腔和液体介质内“游动”,以完成某些疾病的诊断和治疗任务。其中包括双光子光刻、喷墨技术在内的3D打印技术在制造体内微型机器人中发挥了重要作用。下面3D虎带你了解几个3D打印的体内微型机器人。


  在《在英国皇家化学会/The Royal Society of Chemistry》杂志上,曾发表过一篇名为《3D打印微型游泳者和生物混合机器人的应用/Applications of Three-dimensional (3D) Printing for Microswimmers and Bio-Hybrid Robotics》的研究论文。


人体内可以安置用于诊断、治疗的3D打印医用微型机器人?


  该文章中论述道,相关研究人员使用双光子光刻3D打印技术制造出了一个微米级的微型机器人Microswimmers。该文探讨了利用3D打印技术制造微型机器人所面临的现实和挑战。研究人员利用microswimmers进行试验,并检验他们在不同类型的液体和细胞环境中应对挑战的能力。


  在研究中,微型机器人在十分粘稠的环境中表现得非常成功,在对微型机器人进行的进一步试验中,它们能够像细菌那样旋转运动,并可以携带“货物”。研究团队由此受到启发,使用同样的3D打印技术制造出了螺旋形的微型货船机器人,这种微型机器人表面涂覆了镍和钛,外形都为六面体和筒状。研究中,研究人员给这些微型货船机器人的运输任务是运送人体肾细胞,在测试过程中,它们成功完成了任务。


  120微米的微型鱼


人体内可以安置用于诊断、治疗的3D打印医用微型机器人?


  美国加州大学纳米工程系的科学家曾3D打印出120微米的微型机器人微型鱼(microfish)。这种机器人可以通过磁力和化学反应来控制方向和速度,具有在生物和非生物液体中游泳的能力。科学家能够将这些微型鱼放入过氧化物溶液中游泳长达2小时,在室温下的存放时间长达一个星期。


人体内可以安置用于诊断、治疗的3D打印医用微型机器人?


  美国加工大学科学家制造微型鱼的技术是一种纳米级的快速3D打印技术,称之为微尺度连续光打印(COP,Microscale Continuous Optical Printing)。微尺度连续光打印(COP)技术主要依赖一种数字微镜装置(DMD)芯片,并使用大约两百万个微型反射镜,将UV光投射到光聚合物材料上。通过类似DLP、SLA的3D打印技术,对3D打印材料进行逐层固化。该技术使科学家们能够制造出各种形状的微型鱼(蝠鲼、鲨鱼等),而且只有120微米(长)×30微米(厚)。


  最重要的是,这些微型鱼只需几秒钟就能制造出来。 为了能够以一种经济和可扩展的方式3D打印出精细而逼真的人造微型鱼,科学家优化了COP打印系统。科学家们已能够使用三种不同的功能性纳米粒子制造出微型机器鱼,包括氧化铁(可通过磁性引导微型鱼)、铂(可通过化学引导机器鱼),和聚二乙炔(PDA,可用于中和有害的毒素)。


  微型火箭机器人


  英国谢菲尔德大学的科学家们利用喷墨3D打印技术创建了一个微型火箭机器人,它的应用前景是药物运输和定位癌细胞。


人体内可以安置用于诊断、治疗的3D打印医用微型机器人?


不得不说,3D打印技术为医疗领域做出了无可比拟的杰出贡献,有了这些微型医用3D打印机器人,相信在不远的未来,3D打印

(来源:3D虎) 关键词: 医学3D打印 3D打印 3D打印技术
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