毫米级微型机器人通常难以在体内携带内窥镜微创手术所需的仪器。来自德国癌症研究中心（DKFZ）的研究人员现正将多个毫米级的TrainBot组合成一个单一单位，并增强其“脚”的功能。这标志着DKFZ团队首次在实验环境中成功实施了针对胆管阻塞的电动外科手术。
小型机器人在医学中的潜在用途广泛，包括定向药物输送、感官功能和外科任务。已经设计并测试了多种机器人以满足这些目的，涵盖从纳米到厘米的各种尺寸。
然而，目前小型机器人通常面临限制。例如，在内窥镜微创手术中，所需的工具对于单个毫米级机器人来说可能太重而无法有效携带。此外，这些机器人必须爬行，但体内许多区域被粘液覆盖，导致机器人打滑并无法移动。
脚上的“刺”提供三倍推进力
由Tian Qiu领导的DKFZ德累斯顿研究团队通过开发TrainBot解决了这两个挑战，该机器人连接多个独立的毫米级机器人。这些单位具有增强的防滑脚，可以集体运输内窥镜仪器。TrainBot无线操作；旋转的磁场同时控制每个单位。该磁性系统允许二维运动，同时也管理旋转，专为人身内的相关规模量身打造。
胆管微创手术
DKFZ德累斯顿的研究人员已经使用三辆TrainBot的车队模拟了一次外科干预。在胆管癌的案例中，胆管可能会堵塞，导致胆汁危险性堆积。一旦通过内窥镜诊断，清除阻塞是至关重要的。一个柔性内窥镜通过口腔插入并进入小肠，然后必须经过一个锐角转弯进入胆管。
“这就是柔性机器人车队展示其优势的地方，”项目负责人Tian Qiu解释道。他的团队用从猪体内获得的器官进行了展示。机器人车队成功引导内窥镜工具在胆管进行电组织切除。当电极的尖端到达阻塞处时，施加电能逐渐去除组织阻塞，这种技术被称为“电灼疗法。”所使用的电极长度为25厘米，重量超过单个TrainBot单位的三倍。“在此手术完成后，另外一辆TrainBot车队可以运输导管进行液体引流或药物输送，”论文的首席作者Moonkwang Jeong补充道。“鉴于我们的机器人在这个器官模型中的良好结果，我们对开发其他内窥镜手术任务的小型机器人团队充满希望。”
