不孕症影响全球约1.86亿人,其中输卵管阻塞占女性不孕症病例的11%至67%。一个研究小组开创了一种先进的方法,利用一款磁力驱动的机器人微螺丝来解决这些阻塞。这款微型机器人由非磁性光敏树脂制成,并具有一层薄铁涂层,使其具备磁性。当施加外部磁场时,机器人旋转,产生平移运动,使其能够穿过一个设计用来模拟输卵管的玻璃通道。
根据作者徐海峰的说法:“这项突破性技术为传统的手术技术提供了一种潜在的、侵入性更小的替代方案,传统技术通常依赖于标准导管和引导丝来解决输卵管阻塞问题。”
这款微型机器人由非磁性光敏树脂制成,并具有一层薄铁层,为其提供磁性功能。当暴露在外部磁场中时,机器人旋转,产生的运动使其能够在模拟输卵管的玻璃通道中移动。该微型机器人有效地去除一簇代表女性生殖系统典型阻塞的细胞。这种磁控制使其能够准确地在输卵管细腻而狭窄的结构中导航。
微型机器人的设计还有一个重要的特点。它的身体呈螺旋形状,有一个圆柱形中心管和一个圆盘形尾部。螺旋设计对于其推进至关重要,而尾部则增加了其移动的稳定性。当螺丝旋转时,它形成一个涡旋场,有助于将碎片推向尾部,使清除阻塞的过程更加高效。
在实验中,微型机器人在清除模拟阻塞方面显示出了高效的效果,利用旋转螺丝产生的涡旋将碎片移离阻塞。
展望未来,研究小组打算对微型机器人进行小型化和增强。他们还计划在孤立的器官模型内测试机器人,并整合体内成像系统以实时监测其运动和位置。研究小组设想将机器人在手术环境中的使用扩展,包括自动控制系统,以改善阻塞去除和其他医疗操作的性能。
“我们的最终目标是为面临不孕症的患者提供一种更有效、侵入性更小的选择,”徐表示。