專家稱，蛆蟲式軟體機器人是體內送藥的最佳選擇

科羅拉多大學博爾德分校實驗室的機械工程師Franck Vernerey研製專用於體內醫藥治療的軟體機器人。

大家對於軟體機器人已不陌生，它們大多是採用紙質和矽橡膠製成，能夠彎曲、扭轉和抓起自身重量100多倍的物體。不過，目前它們也只是被用於救援現場，在醫藥領域尚無應用。

對此，科羅拉多大學博爾德分校實驗室的機械工程師Franck Vernerey研製出了專門用於醫藥治療的軟體機器人，並且他還表示在醫藥領域應用的機器人，只能以軟體蠕動的形式構造。

據悉，在醫藥領域，雖然藥物治療的方式是一種很古老的治療疾病的方式，但並非最佳方式。因為無論是服用還是攝入藥物，該治療方式的針對性都不強，且對身體的其他部位存在著副作用。

為此，科學家希望將藥物直接送至傷口或病源處，但人體的結構並非像路面一樣平坦，不僅曲折而且脆弱，所以即便是採用微型機器人，也需要考慮電池的供電效能和移動方式等因素。對此，Vernerey提出，形似“蛆蟲”的機器人可以解決這類問題。

首先我們來了解一下蛆蟲的運動，其實主要就是身體的延伸和收縮。

對此，Vernerey解釋道：“蛆蟲的運動，前後的滑動比向兩側的移動要容易得多，它們身上有微小的尖峰，當蛆伸展身體時，尖峰的表面會沾上腐爛的食物；當它們收縮身體時，尖峰的尖端和路面的表面咬合在一起，形成摩擦，身體就會向前移動。”

於是，Vernerey就希望用水凝膠再現蛆蟲的蠕動動作。該機器人是由一種根據溫度吸收或吐出水分的合成材料製成，它看起來像是橡膠海綿。

據瞭解，該材料的膨脹或收縮取決於溫度的高低。此處，Vernerey進一步解釋道：“這項研究中使用的水凝膠在溫度為32攝氏度時顯示出劇烈且可逆的相變，在32攝氏度以下，水凝膠會親水；而高於該溫度，水凝膠就不吸水了。”

但是想要在水凝膠上安裝類似蛆蟲身上的尖峰是很難的一件事，取而代之，Vernerey在機器人內部印製了鱗片狀的3D管。

理論上，我們可以通過溫度來誘導這種藥用機器人穿過人體的腸道，為設定好的地方提供藥物，但是事實遠沒有想象的那麼簡單。

確定好了結構與材料後，Vernerey需要選擇機器人的尺寸來測試在哪種機械應力下水凝膠的彎曲收縮能力最優。此外，關於機器人的形狀大小，他也需要慎重選擇。

根據實驗結果，研究團隊找出了最優的角度，以及機器人的最佳尺寸（比拇指還要小很多）。

不過有一個問題尚未解決，雖然機器人身上有鱗片，但是我們人體腸道內部是沒有鱗片的，這也就意味著沒有抓地力。但Vernerey表示，將會採用磁性奈米材料，將其嵌入水凝膠中，以達到最終的爬行要求。

原文釋出時間：2017-07-27 09:31

本文作者：Lynn

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