2018-10-02 22:32:02
微型磁性游泳装置革新诊断和药物输送

科学家发明了微型磁性游泳装置——它模仿精子的外观——可以通过将药物游泳到身体的特定区域来彻底改变疾病治疗。

这些尺寸小到一毫米长的设备由磁头和柔性尾部组成,当被磁场激活时,它们可以“游”到特定的位置。

埃克塞特大学的研究人员设计了这种装置和磁控制机制,他们还创建了一个数学模型,允许他们预测自己在不同环境中的行为,例如微流体通道或复杂液体。

研究人员认为,这种装置可以用来将药物输送到身体的特定部位,从而极大地提高了治疗时间和成功率。
他们还相信,这种装置可以彻底改变更广阔的微流体领域,该领域关注液体通过极其狭窄的通道流动。
他们的研究目前集中在实施微观原型上,研究人员已经成功地展示了与红细胞大小相当的游泳者。

这项研究发表在《流体物理学杂志》上。

埃克塞特大学首席研究员费奥多尔·奥格林教授说:“发展这项技术可能会从根本上改变我们做医学的方式。游泳者有朝一日可以通过血管游泳将药物导向身体的正确部位。

“我们还设想将这种装置的微观版本用于‘芯片实验室’技术,在这种技术中,通常在实验室进行的复杂程序,如疾病诊断,都是在简单的芯片上进行的。这将大大减少治疗前的时间,有可能挽救生命。"

类似的装置以前已经使用更复杂和昂贵的技术制造。这是第一个可以在工业规模上制造的游泳者,从而为制造廉价的一次性微流控芯片铺平了道路。

奥格林教授补充道:“将来,在接受治疗前诊断许多疾病可能就像在医生办公室的芯片上放一滴血一样简单。这对于脓毒症等疾病特别有用,在进行这种测试之前,症状从轻微发展到危及生命”。

通过修改尾部的长度和所施加磁场的强度,研究人员能够找到速度和可控性的最佳长度——允许他们使设备沿磁场方向或垂直于磁场移动。

微流体通常依靠高压泵来移动液体,因为它们在如此小的通道中变得极其粘稠。研究人员证明,在这种技术中,游泳装置可以很容易地改装成泵、搅拌器或阀门。这可能会彻底改变这个领域,提供一种简单有效的微尺度液体处理方法。

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