磁性微型机器人植入人体将可治疗癌症:单独执行特定任务


图中乐高小人的四肢可以各自独立运动,因为连接其四肢的磁性螺钉处于特制的分层磁场中。

北京时间2月23日消息,据国外媒体报道,一项最新研究指出,磁控微型机器人有朝一日或能帮助我们对抗癌症。在过去十年间,科学家证明了可以用磁力操控植入人体的医疗设备,如用磁场控制心脏导管、操控微型摄像头在肠道内穿梭等。
  
此前的研究还能利用磁场同时操纵大量微型磁铁。从理论上来说,这些微型磁铁可用于解决癌症等严重健康问题。不过,如何单独控制一群微型设备中的某几个设备、让它们按照特定速度和方向运行,目前仍是一大挑战。因为处于相同磁场中的相同设备往往会有完全相同的表现。

  
如今,科学家提出了一种可对一群磁体设备进行单个操控的方法,使每个设备单独执行特定任务。“我们的方法可实现复杂的体内操控。”该研究的主要作者、德国飞利浦创新科技研究中心物理学家尤尔根·拉莫(Jürgen Rahmer)指出。

科学家首先制造了一批完全相同的微型磁性螺钉,然后施加强磁场。部分螺钉被磁场牢牢固定,但强磁场中处于磁力较弱区域的微型螺钉是可以自由移动的。再叠加相对较弱的旋转磁场,这些可以自由移动的螺钉便会旋转起来。

在实验中,研究人员可对几枚磁力螺钉实施精确控制,使其同时朝不同方向旋转。研究人员指出,从理论上来说,他们可以同时操控上百枚磁力螺钉。“用这些磁力螺钉连接的设备可以在人体内执行特定任务,无需使用电池或电机。”拉莫解释道。

这些磁力螺钉可以置入胶囊中。医生可利用磁场操控螺钉,打开胶囊,确保胶囊中的辐射性药物仅对癌细胞起效、而不会伤害健康细胞,从而减少副作用。胶囊释放了足够的辐射剂量之后,医生再用磁场将胶囊关闭。(胶囊可用金属材料制成,防止辐射泄露。)

研究人员指出,该技术还可用来制造随时间改变的医疗植入物。例如,患者痊愈之后,医生便可用磁场改变植入物形状,使其更好地适应患者身体,研究人员计划研发小型磁场发射器,用来控制微型磁力机器人,并利用X射线发射器或超声波扫描仪等成像技术观察这些设备在人体内的位置。

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