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英科学家发明像精子一样的游泳机器人 或将改变未来的医疗方式

作者:时间:2018-10-11 08:39浏览:

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事实证明,像精子这样的形状是快速给药的完美形状。

英国科学家向简陋的人类精子求助以设计终极游泳利来国际娱乐w66.com机器人。

由微小的磁头和弯曲而又有弹性的尾巴组成,这些跳蚤大小的机器看起来的样子和游泳的样子都很像它们的精子同伴,但是他们之间依然有几个大的区别:这些游泳机器人是由移动的电磁电流引导的,这些电流由科学家从外部控制,哦,对了,它们不会让你怀孕。

英格兰埃克塞特大学的讲师Feodor Ogrin是一项新研究的合著者,该研究于9月4日发表在《流体物理》杂志上,描述了这个游泳机器人,根据该研究,像这样的机器精子可以为人类病人的给药系统提供一个廉价、高效的模板。

Ogrin在一份声明中说:“有一天,这些游泳机器人可以通过血管将药物输送到正确的部位,开发这项技术可能会从根本上改变我们的医疗方式。”

设计受精子启发的游泳机器人这个想法已经在之前的几项研究中得到了测试,但是Ogrin和他的同事相信他们已经找到了一个便宜的设计(尾巴可以用简单的3d打印模具制作)和完美的头尾比例。

在他们的新研究中,埃克塞特大学的科学家们制造了几个尾巴长度在0.04英寸到0.5英寸(1到12毫米)之间的游泳机器人原型。研究小组然后将这些游泳机器人放进在不同粘度的液体中 ,然后用不同强度的电磁电流诱导他们前进。就像精子细胞挥动和摇摆它的尾巴(或“鞭毛”)来推动自己前进一样,这些具有磁性的游泳机器人摆动着它们身后的尾巴,跟随着电流的路径。

最终,研究人员发现,尾巴长达0.15英寸(4毫米)的游泳者移动速度最快,而且控制最好。

精子尾部动力学得到了完美解决之后,研究小组测试了第二个假设:如果这些精子一样的游泳机器人被固定在一个狭窄的通道里(比如动脉),他们能利用尾巴的运动来推动液体从而通过那个通道吗?为了找到答案,研究人员将一个游泳机器人绑在一个长方形小槽一端的柱子上,然后将柱子装满液体,放在一个皮氏培养皿中。果然,当研究小组打开电磁电流来刺激游泳机器人时,小机器人的尾部运动足够强大,可以连续地将液体泵入水槽。

这对世界各地那些微小、受精子启发的机器人爱好者来说是个好消息。研究人员写道,下一步这些机器人将会变得更小。这款0.15英寸长的(4毫米)机器人可以轻松通过成人的主动脉(血管的直径约约为1英寸,或25毫米),根据“The Oxford Companion to The Body”,许多人的毛细血管只有8微米宽-比主动脉小3000倍,比当前的镜子游泳机器人小500倍。平均长度为50微米的人类精子细胞似乎还有很多东西可以教给我们。

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