隨著微創(chuàng)手術的普及,患者的痛苦得到極大減輕,其術后恢復也更快。然而,微創(chuàng)手術器械的尺寸限制導致手術難度加大,特別是在狹窄、復雜的內部環(huán)境中操作。利用軟體機器人技術可以有效地解決這個問題,特別是利用磁性驅動機器人,可以實現(xiàn)精確的導航、立體成像和精細操作,已成為微創(chuàng)手術領域的熱門技術。由于導管鞘的內徑和人體創(chuàng)口的尺寸限制,微創(chuàng)手術器械的大小和功能都受到了局限,難以進一步優(yōu)化。近期,瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院的研究人員開發(fā)了一種新型的自折疊軟機器人(MaSoChains),其利用自身的彈性和磁性,可以自動折疊成穩(wěn)定的結構,并可以根據(jù)需要進行自由組合,實現(xiàn)不同的形態(tài)和功能。研究成果發(fā)表在《Nature Communications》期刊,論文的標題“Self-folding soft-robotic chains with reconfigurable shapes and functionalities”。
該研究團隊提出的MaSoChains是由3D打印的軟性和剛性部分交替組成,同時裝配了釹鐵硼磁鐵。研究人員提出,在MaSoChains被推出導管鞘時,預先拉伸的軟性部分開始回彈,使相鄰的剛性部分靠近并形成鎖定組裝后的形狀。這種折疊機制是通過來回拉動和推動MaSoChain來逆轉并重新組裝形狀,可以根據(jù)需要實現(xiàn)多種的內徑自組裝結構和功能。同時,結合柔性印刷電路板,研究人員進一步擴展了MaSoChain的功能,將其作為一個平臺來集成現(xiàn)有和定制的電子器件,實現(xiàn)局部的傳感、計算和執(zhí)行器的集成。
該研究提出的磁性軟體機器人可以與最先進的磁性導航設備兼容,并提供許多難以通過現(xiàn)有外科手術工具實現(xiàn)的理想特征和功能,為微創(chuàng)手術器械提供了全新的發(fā)展。
注:此研究成果摘自《Nature Communications》雜志,文章內容不代表本網(wǎng)站觀點和立場,僅供參考。